Dankon pro vizito de Nature.com.Vi uzas retumilon kun limigita CSS-subteno.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Krome, por certigi daŭran subtenon, ni montras la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Montras karuselon de tri diapozitivoj samtempe.Uzu la butonojn Antaŭa kaj Sekva por moviĝi tra tri diapozitivoj samtempe, aŭ uzu la glitilbutonojn ĉe la fino por moviĝi tra tri diapozitivoj samtempe.
Metalhidridoj (MH) estas rekonitaj kiel unu el la plej taŭgaj materialaj grupoj por hidrogena stokado pro sia granda hidrogena stokado, malalta operacia premo kaj alta sekureco.Tamen, ilia malvigla hidrogena absorbadkinetiko multe reduktas stokadfikecon.Pli rapida varmoforigo de la MH-stokado povus ludi gravan rolon en pliigado de ĝia hidrogena konsumado, rezultigante plibonigitan stokan efikecon.Ĉi-rilate, ĉi tiu studo celis plibonigi la varmotransigajn trajtojn por pozitive influi la hidrogenan konsumadon de la MH-stoka sistemo.La nova duoncilindra bobeno unue estis evoluigita kaj optimumigita por hidrogenstokado kaj integrigita kiel interna aero-kiel-varmo-interŝanĝilo (HTF).Surbaze de la malsamaj tonaltgrandecoj, la efiko de la nova varmointerŝanĝilkonfiguracio estas analizita kaj komparita kun la konvencia helikforma bobengeometrio.Krome, la operaciaj parametroj de la stokado de MG kaj GTP estis cifere studitaj por akiri optimumajn valorojn.Por nombra simulado, ANSYS Fluent 2020 R2 estas uzata.La rezultoj de ĉi tiu studo montras, ke la agado de MH-stoka tanko povas esti signife plibonigita uzante duoncilindran bobenan varmointerŝanĝilon (SCHE).Kompare al konvenciaj spiralaj bobenaj varmointerŝanĝiloj, la daŭro de hidrogensorbado estas reduktita je 59%.La plej malgranda distanco inter la SCHE-volvaĵoj rezultigis 61%-redukton en sorbada tempo.Koncerne la operaciajn parametrojn de MG-stokado uzante SHE, ĉiuj elektitaj parametroj kondukas al signifa plibonigo en la hidrogensorbada procezo, precipe la temperaturo ĉe la enirejo al la HTS.
Estas tutmonda transiro de energio bazita sur fosiliaj brulaĵoj al renoviĝanta energio.Ĉar multaj formoj de renoviĝanta energio disponigas potencon en dinamika maniero, energistokado estas necesa por ekvilibrigi la ŝarĝon.Hidrogen-bazita energistokado altiris multan atenton por ĉi tiu celo, precipe ĉar hidrogeno povas esti uzata kiel "verda" alternativa fuelo kaj energiportilo pro siaj propraĵoj kaj porteblo.Krome, hidrogeno ankaŭ ofertas pli altan energienhavon po unuomaso kompare kun fosiliaj brulaĵoj2.Ekzistas kvar ĉefaj specoj de hidrogenenergiostokado: kunpremita gasstokado, subtera stokado, likva stokado, kaj solida stokado.Kunpremita hidrogeno estas la ĉeftipo uzita en fuelpiloveturiloj kiel ekzemple busoj kaj ĉaretoj.Tamen, ĉi tiu stokado disponigas malaltan pograndan densecon de hidrogeno (ĉirkaŭ 0,089 kg/m3) kaj havas sekurecproblemojn asociitajn kun alta funkciiga premo3.Surbaze de konverta procezo ĉe malalta ĉirkaŭa temperaturo kaj premo, la likva stokado stokos hidrogenon en likva formo.Tamen, kiam likvigite, ĉirkaŭ 40% de la energio estas perditaj.Krome, oni scias, ke ĉi tiu teknologio estas pli da energio kaj laboro kompare kun solidsubstancaj stokaj teknologioj4.Solida stokado estas realigebla opcio por hidrogenekonomio, kiu stokas hidrogenon integrigante hidrogenon en solidajn materialojn per sorbado kaj liberigante hidrogenon per malsorbado.Metalhidrido (MH), solida materiala stokadoteknologio, estas de lastatempa intereso en fuelpilo-aplikoj pro sia alta hidrogenkapacito, malalta operacia premo kaj malalta kosto kompare kun likva stokado, kaj taŭgas por senmovaj kaj moveblaj aplikoj6,7 In Krome, MH-materialoj ankaŭ provizas sekurecajn proprietojn kiel efika stokado de granda kapablo8.Tamen, ekzistas problemo kiu limigas la produktivecon de la MG: la malalta varmokondukteco de la MG-reaktoro kondukas al malrapida sorbado kaj malsorbado de hidrogeno.
Ĝusta varmotransigo dum eksotermaj kaj endotermaj reagoj estas la ŝlosilo por plibonigi la agadon de MH-reaktoroj.Por la hidrogenŝarĝadprocezo, la generita varmeco devas esti forigita de la reaktoro por kontroli la hidrogenŝarĝadfluon kun la dezirata rapideco kun maksimuma stoka kapacito.Anstataŭe, varmeco estas postulata por pliigi la indicon de hidrogenevoluo dum senŝargiĝo.Por plibonigi la agadon de varmo kaj amastransigo, multaj esploristoj studis la dezajnon kaj optimumigon bazitan sur multoblaj faktoroj kiel operaciaj parametroj, MG-strukturo kaj MG11-optimumigo.MG-optimumigo povas esti farita aldonante altajn termokonduktajn materialojn kiel ŝaŭmaj metaloj al MG-tavoloj 12,13.Tiel, la efika varmokondukteco povas esti pliigita de 0,1 ĝis 2 W/mK10.Tamen, la aldono de solidaj materialoj signife reduktas la potencon de la MN-reaktoro.Koncerne al operaciaj parametroj, plibonigoj povas esti atingitaj optimumigante la komencajn funkciajn kondiĉojn de la MG-tavolo kaj fridigaĵo (HTF).La strukturo de la MG povas esti optimumigita pro la geometrio de la reaktoro kaj la dezajno de la varmointerŝanĝilo.Koncerne la agordon de la MH-reaktora varmointerŝanĝilo, la metodoj povas esti dividitaj en du tipojn.Ĉi tiuj estas internaj varmointerŝanĝiloj konstruitaj en la MO-tavolon kaj eksteraj varmointerŝanĝiloj kovrantaj la MO-tavolon kiel ekzemple naĝiloj, malvarmigantaj jakoj kaj akvobanoj.Koncerne la eksteran varmointerŝanĝilon, Kaplan16 analizis la funkciadon de la reaktoro MH, uzante malvarmigan akvon kiel jakon por redukti la temperaturon ene de la reaktoro.La rezultoj estis komparitaj kun 22 ronda naĝilreaktoro kaj alia reaktoro malvarmetigita per natura konvekcio.Ili deklaras, ke la ĉeesto de malvarmiga jako signife reduktas la temperaturon de la MH, tiel pliigante la sorbadon.Nombraj studoj de la akvovestita MH-reaktoro de Patil kaj Gopal17 montris, ke hidrogena provizopremo kaj HTF-temperaturo estas ŝlosilaj parametroj influantaj la rapidecon de hidrogena konsumado kaj malsorbado.
Pliigi la varmotransigan areon per aldonado de naĝiloj kaj varmointerŝanĝiloj konstruitaj en la MH estas la ŝlosilo por plibonigi la varmecon kaj amastransigan agadon kaj tial la stokan agadon de la MH18.Pluraj internaj varmointerŝanĝilkonfiguracioj (rekta tubo kaj spirala bobeno) estis dizajnitaj por cirkuli la fridigaĵon en la MH19,20,21,22,23,24,25,26-reaktoro.Uzante internan varmointerŝanĝilon, la malvarmigo aŭ varmiga likvaĵo transdonos lokan varmecon ene de la MH-reaktoro dum la hidrogenadsorbadprocezo.Raju kaj Kumar [27] uzis plurajn rektajn tubojn kiel varmointerŝanĝilojn por plibonigi la efikecon de la MG.Iliaj rezultoj montris ke sorbadtempoj estis reduktitaj kiam rektaj tuboj estis utiligitaj kiel varmointerŝanĝiloj.Krome, la uzo de rektaj tuboj mallongigas la hidrogenan malsorban tempon28.Pli altaj flukvantoj de fridigaĵo pliigas la indicon de ŝargado kaj malŝarĝo de hidrogeno29.Tamen, pliigi la nombron da malvarmigaj tuboj havas pozitivan efikon al MH-agado prefere ol malvarmiga flukvanto30,31.Raju et al.32 uzis LaMi4.7Al0.3 kiel MH-materialon por studi la agadon de multtubaj varmointerŝanĝiloj en reaktoroj.Ili raportis, ke la operaciaj parametroj havis signifan efikon sur la sorba procezo, precipe la nutra premo kaj tiam la flukvanto de la HTF.Tamen, la sorba temperaturo montriĝis malpli kritika.
La agado de la MH-reaktoro estas plue plibonigita per la uzo de spirala bobena varmointerŝanĝilo pro ĝia plibonigita varmotransigo kompare al rektaj tuboj.Ĉi tio estas ĉar la sekundara ciklo povas pli bone forigi varmegon de la reaktoro25.Krome, la spiralaj tuboj disponigas grandan surfacareon por varmotransigo de la MH-tavolo ĝis la fridigaĵo.Kiam ĉi tiu metodo estas enkondukita en la reaktoron, la distribuado de varmoŝanĝaj tuboj ankaŭ estas pli unuforma33.Wang et al.34 studis la efikon de hidrogena konsumdaŭro aldonante helikforman bobenon al MH-reaktoro.Iliaj rezultoj montras ke kiam la varmotransiga koeficiento de la fridigaĵo pliiĝas, la sorba tempo malpliiĝas.Wu et al.25 esploris la agadon de MH-reaktoroj bazitaj en Mg2Ni kaj bobenaj varmointerŝanĝiloj.Iliaj nombraj studoj montris redukton en la tempo de reago.La plibonigo de la varmotransigo-mekanismo en la MN-reaktoro baziĝas sur pli malgranda rilatumo de ŝraŭbotonalto al ŝraŭbpaŝo kaj sendimensia ŝraŭbotonalto.Eksperimenta studo de Mellouli et al.21 uzanta volvitan bobenon kiel internan varmointerŝanĝilon montris ke HTF-komenctemperaturo havas signifan efikon al plibonigado de hidrogena konsumado kaj malsorbadtempo.Kombinaĵoj de malsamaj internaj varmointerŝanĝiloj estis faritaj en pluraj studoj.Eisapur et al.35 studis hidrogenan stokadon uzante spiralan bobenan varmointerŝanĝilon kun centra reventubo por plibonigi la hidrogenan absorbadprocezon.Iliaj rezultoj montris, ke la spirala tubo kaj la centra reventubo signife plibonigas la varmotransigo inter la fridigaĵo kaj la MG.La pli malgranda tonalto kaj pli granda diametro de la spirala tubo pliigas la rapidecon de varmo kaj amastransigo.Ardahaie et al.36 uzis platajn spiralajn tubojn kiel varmointerŝanĝilojn por plibonigi varmotransigon ene de la reaktoro.Ili raportis ke la sorbdaŭro estis reduktita pliigante la nombron da platpremitaj spiralaj tubaviadiloj.Kombinaĵoj de malsamaj internaj varmointerŝanĝiloj estis faritaj en pluraj studoj.Dhau et al.37 plibonigis la efikecon de la Mh uzante bobenan varmointerŝanĝilon kaj naĝilojn.Iliaj rezultoj montras, ke ĉi tiu metodo reduktas la hidrogenan plenigtempon je faktoro de 2 kompare kun la kazo sen naĝiloj.La ringoformaj naĝiloj estas kombinitaj kun malvarmigantaj tuboj kaj konstruitaj en la MN-reaktoron.La rezultoj de ĉi tiu studo montras, ke ĉi tiu kombinita metodo disponigas pli unuforman varmotransigon kompare kun la MH-reaktoro sen naĝiloj.Tamen, kombini malsamajn varmointerŝanĝilojn negative influos la pezon kaj volumenon de la MH-reaktoro.Wu et al.18 komparis malsamajn varmointerŝanĝilkonfiguraciojn.Ĉi tiuj inkluzivas rektajn tubojn, naĝilojn kaj spiralajn bobenojn.La aŭtoroj raportas, ke spiralaj bobenoj provizas la plej bonajn plibonigojn en varmo kaj amastransigo.Krome, kompare kun rektaj tuboj, bobenitaj tuboj kaj rektaj tuboj kombinitaj kun bobenitaj tuboj, duoblaj bobenoj havas pli bonan efikon al plibonigo de varmotransigo.Studo de Sekhar et al.40 montris ke simila plibonigo en hidrogenasimilado estis atingita uzante spiralan bobenon kiel la internan varmointerŝanĝilon kaj naĝilan eksteran malvarmigan jakon.
De la ekzemploj menciitaj supre, la uzo de spiralaj bobenoj kiel internaj varmointerŝanĝiloj disponigas pli bonajn varmecon kaj amastransigajn plibonigojn ol aliaj varmointerŝanĝiloj, precipe rektajn tubojn kaj naĝilojn.Tial, la celo de ĉi tiu studo estis plue evoluigi la spiralan bobenon por plibonigi la varmotransigo-rendimenton.Por la unua fojo, nova duoncilindra bobeno estis evoluigita surbaze de la konvencia MH-stoka helikforma bobeno.Ĉi tiu studo estas atendita plibonigi hidrogenan stokado-rendimenton konsiderante novan varmointerŝanĝildezajnon kun pli bona varmotransiga zonaranĝo provizita per konstanta volumeno de MH-lito kaj HTF-tuboj.La stokada efikeco de ĉi tiu nova varmointerŝanĝilo tiam estis komparita kun konvenciaj spiralaj bobenaj varmointerŝanĝiloj bazitaj sur malsamaj bobenaj tonaltoj.Laŭ ekzistanta literaturo, funkciigadkondiĉoj kaj interspacigo de bobenoj estas la ĉefaj faktoroj influantaj la agadon de MH-reaktoroj.Por optimumigi la dezajnon de ĉi tiu nova varmointerŝanĝilo, la efiko de bobeninterspacigo sur hidrogena konsumtempo kaj MH-volumeno estis esplorita.Krome, por kompreni la rilaton inter la novaj duon-cilindraj bobenoj kaj funkciaj kondiĉoj, malĉefa celo de ĉi tiu studo estis studi la karakterizaĵojn de la reaktoro laŭ malsamaj operaciaj parametroj kaj determini la taŭgajn valorojn por ĉiu funkciado. reĝimo.parametro.
La agado de la hidrogena energi-stokado en ĉi tiu studo estas esplorita surbaze de du varmointerŝanĝaj agordoj (inkluzive de spiralaj tuboj en kazoj 1 ĝis 3 kaj duoncilindraj tuboj en kazoj 4 ĝis 6) kaj sentema analizo de operaciaj parametroj.La operacieco de la MH-reaktoro estis testita por la unua fojo uzante spiralan tubon kiel varmointerŝanĝilon.Kaj la fridiga oleotubo kaj la MH-reaktorŝipo estas faritaj el neoksidebla ŝtalo.Oni devas rimarki, ke la dimensioj de la MG-reaktoro kaj la diametro de la GTF-tuboj estis konstantaj en ĉiuj kazoj, dum la paŝograndoj de la GTF variis.Tiu sekcio analizas la efikon de la tonaltgrandeco de HTF-volvaĵoj.La alteco kaj ekstera diametro de la reaktoro estis 110 mm kaj 156 mm, respektive.La diametro de la varmokondukanta oleotubo estas fiksita je 6mm.Vidu Suplementan Sekcion por detaloj pri la MH-reaktora cirkvito-diagramo kun spiralaj tuboj kaj du duoncilindraj tuboj.
Sur fig.1a montras la MH-spiraltuban reaktoron kaj ĝiajn grandecojn.Ĉiuj geometriaj parametroj estas donitaj en tabelo.1. La totala volumeno de la helico kaj la volumeno de la ZG estas proksimume 100 cm3 kaj 2000 cm3, respektive.De tiu MH-reaktoro, aero en la formo de HTF estis provizita en la poran MH-reaktoron de malsupre tra spiraltubo, kaj hidrogeno estis lanĉita de la supra surfaco de la reaktoro.
Karakterizado de elektitaj geometrioj por metalhidridaj reaktoroj.a) kun spiral-tuba varmointerŝanĝilo, b) kun duoncilindra tubforma varmointerŝanĝilo.
La dua parto ekzamenas la funkciadon de la MH-reaktoro bazita sur duoncilindra tubo kiel varmointerŝanĝilo.Sur fig.1b montras la MN-reaktoron kun du duoncilindraj tuboj kaj iliajn grandecojn.Tablo 1 listigas ĉiujn geometriajn parametrojn de duoncilindraj tuboj, kiuj restas konstantaj, escepte de la distanco inter ili.Oni devas rimarki, ke la duoncilindra tubo en Kazo 4 estis desegnita kun konstanta volumeno de HTF-tubo kaj MH-alojo en la bobenita tubo (opcio 3).Koncerne al fig.1b, aero ankaŭ estis lanĉita de la fundo de la du duoncilindraj HTF-tuboj, kaj hidrogeno estis lanĉita de la kontraŭa direkto de la MH-reaktoro.
Pro la nova dezajno de la varmointerŝanĝilo, la celo de ĉi tiu sekcio estas determini la taŭgajn komencajn valorojn por la operaciaj parametroj de la MH-reaktoro en kombinaĵo kun SCHE.En ĉiuj kazoj, aero estis utiligita kiel fridigaĵo por forigi varmecon de la reaktoro.Inter la varmotransigaj oleoj, aero kaj akvo estas ofte elektitaj kiel varmotransigoleoj por MH-reaktoroj pro sia malalta kosto kaj malalta media efiko.Pro la alta funkcia temperaturintervalo de magnezio-bazitaj alojoj, aero estis elektita kiel la fridigaĵo en ĉi tiu studo.Krome, ĝi ankaŭ havas pli bonajn fluajn trajtojn ol aliaj likvaj metaloj kaj fanditaj saloj41.Tabelo 2 listigas la ecojn de aero ĉe 573 K. Por la sentema analizo en ĉi tiu sekcio, nur la plej bonaj agordoj de la MH-SCHE-efikecopcioj (en kazoj 4 ĝis 6) estas aplikataj.La taksoj en ĉi tiu sekcio estas bazitaj sur diversaj operaciaj parametroj, inkluzive de la komenca temperaturo de la MH-reaktoro, la hidrogena ŝarĝa premo, la HTF-enirtemperaturo, kaj la Reynolds-nombro kalkulita ŝanĝante la HTF-kurzon.Tablo 3 enhavas ĉiujn operaciajn parametrojn uzatajn por sentema analizo.
Ĉi tiu sekcio priskribas ĉiujn necesajn kontrolekvaciojn por la procezo de hidrogensorbado, turbuleco kaj varmotransigo de fridigaĵoj.
Por simpligi la solvon de la reakcio de konsumado de hidrogeno, la sekvaj supozoj estas faritaj kaj provizitaj;
Dum sorbado, la termofizikaj trajtoj de hidrogeno kaj metalhidridoj estas konstantaj.
Hidrogeno estas konsiderata ideala gaso, do lokaj termikaj ekvilibraj kondiĉoj43,44 estas konsiderataj.
kie \({L}_{gaso}\) estas la radiuso de la tanko, kaj \({L}_{varmo}\) estas la aksa alteco de la tanko.Kiam N estas malpli ol 0.0146, la hidrogenfluo en la tanko povas esti ignorita en la simulado sen signifa eraro.Laŭ aktuala esplorado, N estas multe pli malalta ol 0,1.Tial, la premgradientefiko povas esti neglektita.
La reaktormuroj estis bone izolitaj en ĉiuj kazoj.Tial, ekzistas neniu varmoŝanĝo 47 inter la reaktoro kaj la medio.
Estas bone konate, ke Mg-bazitaj alojoj havas bonajn hidrogenajn trajtojn kaj altan hidrogenan stokan kapaciton ĝis 7.6 wt%8.Koncerne al solidsubstancaj hidrogenaj stokado-aplikoj, ĉi tiuj alojoj ankaŭ estas konataj kiel malpezaj materialoj.Krome, ili havas bonegan varmegan reziston kaj bonan proceseblecon8.Inter pluraj Mg-bazitaj alojoj, Mg2Ni-bazita MgNi-alojo estas unu el la plej taŭgaj elektoj por MH-stokado pro ĝia hidrogena stokado-kapacito de ĝis 6 pez%.Mg2Ni-alojoj ankaŭ disponigas pli rapidan adsorbadon kaj malsorban kinetikon kompare kun MgH48-alojo.Tial, Mg2Ni estis elektita kiel la metalhidrida materialo en ĉi tiu studo.
La energiekvacio estas esprimita kiel 25 surbaze de la varmobilanco inter hidrogeno kaj Mg2Ni-hidrido:
X estas la kvanto de hidrogeno sorbita sur la metala surfaco, la unuo estas \(pezo\%\), kalkulita el la kinetika ekvacio \(\frac{dX}{dt}\) dum sorbado jene49:
kie \({C}_{a}\) estas la reakcia rapideco kaj \({E}_{a}\) estas la aktiviga energio.\({P}_{a,eq}\) estas la ekvilibra premo ene de la metalhidrida reaktoro dum la absorbadprocezo, donita per la van't Hoff-ekvacio jene25:
Kie \({P}_{ref}\) estas la referenca premo de 0.1 MPa.\(\Delta H\) kaj \(\Delta S\) estas la entalpio kaj entropio de la reago, respektive.Propraĵoj de alojoj Mg2Ni kaj hidrogeno estas prezentitaj en tabelo.4. La nomita listo troviĝas en la suplementa sekcio.
La fluida fluo estas konsiderita turbula ĉar ĝia rapideco kaj Reynolds-nombro (Re) estas 78.75 ms-1 kaj 14000, respektive.En ĉi tiu studo, atingebla k-ε turbulecmodelo estis elektita.Notiĝas ke tiu metodo disponigas pli altan precizecon komparite kun aliaj k-ε-metodoj, kaj ankaŭ postulas malpli komputadtempon ol RNG-k-ε50,51-metodoj.Vidu la Suplementan Sekcion por detaloj pri la bazaj ekvacioj por varmotransiga fluidoj.
Komence, la temperaturreĝimo en la MN-reaktoro estis unuforma, kaj la meza hidrogenkoncentriĝo estis 0.043.Estas supozite ke la ekstera limo de la MH-reaktoro estas bone izolita.Magnezi-bazitaj alojoj tipe postulas altajn reagajn funkciigadtemperaturojn stoki kaj liberigi hidrogenon en la reaktoro.La Mg2Ni alojo postulas temperaturintervalon de 523–603 K por maksimuma sorbado kaj temperaturintervalon de 573–603 K por kompleta malsorbado52.Tamen, eksperimentaj studoj de Muthukumar et al.53 montris, ke la maksimuma stoka kapacito de Mg2Ni por hidrogena stokado povas esti atingita je funkcia temperaturo de 573 K, kio respondas al ĝia teoria kapablo.Tial, la temperaturo de 573 K estis elektita kiel la komenca temperaturo de la MN-reaktoro en ĉi tiu studo.
Kreu malsamajn kradgrandojn por validumado kaj fidindaj rezultoj.Sur fig.2 montras la averaĝan temperaturon ĉe elektitaj lokoj en la hidrogensorbada procezo de kvar malsamaj elementoj.Indas noti, ke nur unu kazo de ĉiu agordo estas elektita por testi pri kradsendependeco pro simila geometrio.La sama maŝmetodo estas aplikata en aliaj kazoj.Sekve, elektu opcion 1 por la spirala pipo kaj opcion 4 por la duoncilindra pipo.Sur fig.2a, b montras la averaĝan temperaturon en la reaktoro por opcioj 1 kaj 4, respektive.La tri elektitaj lokoj reprezentas littemperaturkonturojn ĉe la pinto, mezo, kaj fundo de la reaktoro.Surbaze de la temperaturkonturoj ĉe la elektitaj lokoj, la averaĝa temperaturo iĝas stabila kaj montras malgrandan ŝanĝon en elementaj numeroj 428,891 kaj 430,599 por kazoj 1 kaj 4, respektive.Tial, tiuj kradgrandecoj estis elektitaj por pliaj komputilaj kalkuloj.Detalaj informoj pri la averaĝa littemperaturo por la hidrogensorbada procezo por diversaj ĉelaj grandecoj kaj sinsekve rafinitaj maŝoj por ambaŭ kazoj estas donitaj en la suplementa sekcio.
Meza littemperaturo ĉe elektitaj punktoj en la hidrogensorbadprocezo en metalhidridreaktoro kun malsamaj kradnombroj.(a) Meza temperaturo ĉe elektitaj lokoj por kazo 1 kaj (b) Meza temperaturo ĉe elektitaj lokoj por kazo 4.
La Mg-bazita metalhidrida reaktoro en ĉi tiu studo estis provita surbaze de la eksperimentaj rezultoj de Muthukumar et al.53.En ilia studo, ili uzis Mg2Ni alojon por stoki hidrogenon en neoksideblaj ŝtalaj tuboj.Kupronaĝiloj kutimas plibonigi varmotransigon ene de la reaktoro.Sur fig.3a montras komparon de la averaĝa temperaturo de la sorba proceza lito inter la eksperimenta studo kaj ĉi tiu studo.La mastrumaj kondiĉoj elektitaj por ĉi tiu eksperimento estas: MG komenca temperaturo 573 K kaj enirpremo 2 MPa.El fig.3a oni povas klare montri, ke ĉi tiu eksperimenta rezulto estas bona akorda kun la nuna rilate al la averaĝa tavoltemperaturo.
Konfirmo de modelo.(a) kodkontrolo de la Mg2Ni metalhidrida reaktoro komparante la nunan studon kun la eksperimenta laboro de Muthukumar et al.52, kaj (b) konfirmo de la spirala tubo turbula fluomodelo komparante la nunan studon kun tiu de Kumar et al. .Esplorado.54.
Por testi la modelon de turbuleco, la rezultoj de ĉi tiu studo estis komparitaj kun la eksperimentaj rezultoj de Kumar et al.54 por konfirmi la ĝustecon de la elektita modelo de turbuleco.Kumar et al.54 studis turbulan fluon en tub-en-tuba spirala varmointerŝanĝilo.Akvo estas uzata kiel varma kaj malvarma fluido injektita de kontraŭaj flankoj.La varmaj kaj malvarmaj likvaj temperaturoj estas 323 K kaj 300 K, respektive.Reynolds-nombroj varias de 3100 ĝis 5700 por varmaj likvaĵoj kaj de 21,000 ĝis 35,000 por malvarmaj likvaĵoj.Dekanaj nombroj estas 550-1000 por varmaj likvaĵoj kaj 3600-6000 por malvarmaj likvaĵoj.La diametroj de la interna tubo (por varma likvaĵo) kaj la ekstera tubo (por malvarma likvaĵo) estas 0,0254 m kaj 0,0508 m, respektive.La diametro kaj tonalto de la helikforma bobeno estas 0,762 m kaj 0,100 m, respektive.Sur fig.3b montras komparon de eksperimentaj kaj aktualaj rezultoj por diversaj paroj de Nusselt kaj Dean-nombroj por la fridigaĵo en la interna tubo.Tri malsamaj turbulecmodeloj estis efektivigitaj kaj komparitaj kun eksperimentaj rezultoj.Kiel montrite en fig.3b, la rezultoj de la realigebla k-ε turbulecmodelo estas en bona akordo kun la eksperimentaj datumoj.Tial ĉi tiu modelo estis elektita en ĉi tiu studo.
Nombraj simulaĵoj en ĉi tiu studo estis faritaj per ANSYS Fluent 2020 R2.Skribu Uzant-Difinitan Funkcion (UDF) kaj uzu ĝin kiel la eniga termino de la energia ekvacio por kalkuli la kinetikon de la sorba procezo.La PRESTO55-cirkvito kaj la PISO56-metodo estas uzataj por premo-rapida komunikado kaj prema korekto.Elektu ĉelbazon de Greene-Gauss por la varia gradiento.La ekvacioj de impeto kaj energio estas solvitaj per la duaorda kontraŭventa metodo.Koncerne la sub-malstreĉajn koeficientojn, la premo, rapideco, kaj energikomponentoj estas fiksitaj al 0.5, 0.7, kaj 0.7, respektive.La normaj murfunkcioj estas aplikitaj al la HTF en la turbulecmodelo.
Tiu sekcio prezentas la rezultojn de nombraj simulaĵoj de plibonigita interna varmotransigo de MH-reaktoro uzanta bobenan volvaĵan varmointerŝanĝilon (HCHE) kaj helikforman bobenan varmointerŝanĝilon (SCHE) dum hidrogensorbado.La efiko de HTF-tonalto sur la temperaturo de la reaktorlito kaj la daŭro de sorbado estis analizita.La ĉefaj operaciaj parametroj de la sorba procezo estas studitaj kaj prezentitaj en la sekcio de sentema analizo.
Por esplori la efikon de bobeninterspacigo sur varmotransigo en MH-reaktoro, tri varmointerŝanĝilkonfiguracioj kun malsamaj tonaltoj estis esploritaj.La tri malsamaj tonaltoj de 15mm, 12.86mm kaj 10mm estas elektitaj korpo 1, korpo 2 kaj korpo 3 respektive.Oni devas rimarki, ke la tubdiametro estis fiksita je 6 mm je komenca temperaturo de 573 K kaj ŝarĝa premo de 1,8 MPa en ĉiuj kazoj.Sur fig.4 montras la mezan littemperaturon kaj hidrogenan koncentriĝon en la MH-tavolo dum la hidrogensorbada procezo en kazoj 1 ĝis 3. Tipe, la reago inter la metalhidrido kaj hidrogeno estas eksoterma al la sorba procezo.Tial, la temperaturo de la lito pliiĝas rapide pro la komenca momento kiam hidrogeno unue estas enkondukita en la reaktoron.La littemperaturo pliiĝas ĝis ĝi atingas maksimuman valoron kaj tiam iom post iom malpliiĝas kiam varmo estas forportita de la fridigaĵo, kiu havas pli malaltan temperaturon kaj funkcias kiel fridigaĵo.Kiel montrite en fig.4a, pro la antaŭa klarigo, la temperaturo de la tavolo pliiĝas rapide kaj malpliiĝas senĉese.La hidrogenkoncentriĝo por la sorbadprocezo estas kutime bazita sur la littemperaturo de la MH-reaktoro.Kiam la meza tavola temperaturo falas al certa temperaturo, la metala surfaco sorbas hidrogenon.Ĉi tio estas pro la akcelo de la procezoj de fizisorbado, kemisorbado, disvastigo de hidrogeno kaj la formado de ĝiaj hidridoj en la reaktoro.El fig.4b povas esti vidite ke la indico de hidrogensorbado en kazo 3 estas pli malalta ol en aliaj kazoj pro la pli malgranda paŝovaloro de la bobena varmointerŝanĝilo.Tio rezultigas pli longan totalan tublongon kaj pli grandan varmotransigan areon por HTF-pipoj.Kun meza hidrogena koncentriĝo de 90%, la sorba tempo por Kazo 1 estas 46,276 sekundoj.Kompare kun la daŭro de sorbado en kazo 1, la daŭro de sorbado en kazoj 2 kaj 3 estis reduktita je 724 s kaj 1263 s, respektive.La suplementa sekcio prezentas temperaturon kaj hidrogenajn koncentriĝajn konturojn por elektitaj lokoj en la HCHE-MH-tavolo.
Influo de distanco inter bobenoj averaĝe tavoltemperaturo kaj hidrogena koncentriĝo.(a) Meza lita temperaturo por helikformaj bobenoj, (b) hidrogenkoncentriĝo por helikformaj bobenoj, (c) averaĝa littemperaturo por duon-cilindraj bobenoj, kaj (d) hidrogenkoncentriĝo por duon-cilindraj bobenoj.
Por plibonigi la varmotransigo-karakterizaĵojn de la MG-reaktoro, du HFC-oj estis dizajnitaj por konstanta volumeno de la MG (2000 cm3) kaj spirala varmointerŝanĝilo (100 cm3) de Opcio 3. Ĉi tiu sekcio ankaŭ konsideras la efikon de la distanco inter la bobenoj de 15 mm por kazo 4, 12,86 mm por kazo 5 kaj 10 mm por kazo 6. En fig.4c,d montras la mezan littemperaturon kaj koncentriĝon de la hidrogensorbada procezo ĉe komenca temperaturo de 573 K kaj ŝarĝa premo de 1,8 MPa.Laŭ la averaĝa tavoltemperaturo en Fig. 4c, la pli malgranda distanco inter la bobenoj en kazo 6 reduktas la temperaturon signife kompare kun la aliaj du kazoj.Por kazo 6, pli malalta lita temperaturo rezultigas pli altan hidrogenan koncentriĝon (vidu Fig. 4d).La hidrogena konsumotempo por Variaĵo 4 estas 19542 s, kio estas pli ol 2 fojojn pli malalta ol por Variaĵoj 1-3 uzante HCH.Krome, kompare kun kazo 4, la sorba tempo ankaŭ estis reduktita je 378 s kaj 1515 s en kazoj 5 kaj 6 kun pli malaltaj distancoj.La suplementa sekcio prezentas temperaturon kaj hidrogenajn koncentriĝajn konturojn por elektitaj lokoj en la tavolo SCHE-MH.
Por studi la agadon de du varmointerŝanĝilkonfiguracioj, tiu sekcio intrigas kaj prezentas temperaturkurbojn ĉe tri elektitaj lokoj.La MH-reaktoro kun HCHE de kazo 3 estis elektita por komparo kun la MH-reaktoro enhavanta SCHE en kazo 4 ĉar ĝi havas konstantan MH-volumenon kaj pipvolumenon.La funkciaj kondiĉoj por ĉi tiu komparo estis komenca temperaturo de 573 K kaj ŝarĝa premo de 1,8 MPa.Sur fig.5a kaj 5b montras ĉiujn tri elektitajn poziciojn de la temperaturprofiloj en kazoj 3 kaj 4, respektive.Sur fig.5c montras la temperaturprofilon kaj tavolkoncentriĝon post 20,000 s da hidrogenasimilado.Laŭ linio 1 en Fig. 5c, la temperaturo ĉirkaŭ la TTF de opcioj 3 kaj 4 malpliiĝas pro la konvekta varmotransigo de la fridigaĵo.Ĉi tio rezultigas pli altan koncentriĝon de hidrogeno ĉirkaŭ tiu areo.Tamen, la uzo de du SCHEoj rezultigas pli altan tavolkoncentriĝon.Pli rapidaj kinetaj respondoj estis trovitaj ĉirkaŭ la HTF-regiono en kazo 4. Krome, maksimuma koncentriĝo de 100% ankaŭ estis trovita en tiu regiono.De linio 2 situanta en la mezo de la reaktoro, la temperaturo de kazo 4 estas signife pli malalta ol la temperaturo de kazo 3 en ĉiuj lokoj krom la centro de la reaktoro.Tio rezultigas la maksimuman hidrogenkoncentriĝon por kazo 4 krom la regiono proksime de la centro de la reaktoro for de la HTF.Tamen, la koncentriĝo de kazo 3 ne multe ŝanĝiĝis.Granda diferenco en la temperaturo kaj koncentriĝo de la tavolo estis observita en linio 3 proksime de la enirejo al la GTS.La temperaturo de la tavolo en kazo 4 malpliiĝis signife, rezultigante la plej altan hidrogenan koncentriĝon en ĉi tiu regiono, dum la koncentriĝolinio en kazo 3 ankoraŭ fluktis.Ĉi tio ŝuldiĝas al la akcelo de SCHE-varmotransigo.Detaloj kaj diskuto pri la komparo de la averaĝa temperaturo de la MH-tavolo kaj HTF-pipo inter kazo 3 kaj kazo 4 estas disponigitaj en la suplementa sekcio.
Temperaturprofilo kaj litkoncentriĝo ĉe elektitaj lokoj en la metalhidridreaktoro.(a) Elektitaj lokoj por kazo 3, (b) Elektitaj lokoj por kazo 4, kaj (c) Temperaturprofilo kaj tavolkoncentriĝo ĉe elektitaj lokoj post 20,000 s por la hidrogena absorbadprocezo en kazoj 3 kaj 4.
Sur fig.Figuro 6 montras komparon de la averaĝa littemperaturo (vidu Fig. 6a) kaj hidrogenan koncentriĝon (vidu Fig. 6b) por la sorbado de HCH kaj SHE.Oni povas vidi el ĉi tiu figuro, ke la temperaturo de la MG-tavolo signife malpliiĝas pro pliiĝo en la varmointerŝanĝa areo.Forigi pli da varmeco de la reaktoro rezultigas pli altan hidrogenan absorbadon.Kvankam la du varmointerŝanĝilkonfiguracioj havas la samajn volumojn kompare kun uzado de HCHE kiel Opcio 3, la hidrogena konsumotempo de SCHE bazita sur Opcio 4 estis signife reduktita je 59%.Por pli detala analizo, la hidrogenkoncentriĝoj por la du varmointerŝanĝilkonfiguracioj estas montritaj kiel izolinioj en Figuro 7. Tiu figuro montras ke en ambaŭ kazoj, hidrogeno komencas esti sorbita de malsupre ĉirkaŭ la HTF-enirejo.Pli altaj koncentriĝoj estis trovitaj en la HTF-regiono, dum pli malaltaj koncentriĝoj estis observitaj en la centro de la MH-reaktoro pro ĝia distanco de la varmointerŝanĝilo.Post 10.000 s, la hidrogena koncentriĝo en kazo 4 estas signife pli alta ol en kazo 3. Post 20.000 sekundoj, la meza hidrogena koncentriĝo en la reaktoro altiĝis al 90% en kazo 4 kompare kun 50% hidrogeno en kazo 3. Ĉi tio povas esti pro tio. al la pli alta efika malvarmigokapacito de kombinado de du SCHEoj, rezultigante pli malaltan temperaturon ene de la MH-tavolo.Sekve, pli da ekvilibra premo falas ene de la MG-tavolo, kiu kondukas al pli rapida sorbado de hidrogeno.
Kazo 3 kaj Kazo 4 Komparo de averaĝa littemperaturo kaj hidrogenkoncentriĝo inter du varmointerŝanĝilkonfiguracioj.
Komparo de la hidrogenkoncentriĝo post 500, 2000, 5000, 10000 kaj 20000 s post la komenco de la hidrogensorbada procezo en kazo 3 kaj kazo 4.
Tablo 5 resumas la daŭron de hidrogena konsumado por ĉiuj kazoj.Krome, la tabelo ankaŭ montras la tempon de sorbado de hidrogeno, esprimita kiel procento.Ĉi tiu procento estas kalkulita surbaze de la sorbada tempo de Kazo 1. De ĉi tiu tabelo, la sorbadtempo de la MH-reaktoro uzanta HCHE estas proksimume 45,000 ĝis 46,000 s, kaj la sorbadtempo inkluzive de SCHE estas proksimume 18,000 ĝis 19,000 s.Kompare kun Kazo 1, la sorba tempo en Kazo 2 kaj Kazo 3 estis reduktita je nur 1.6% kaj 2.7%, respektive.Dum uzado de SCHE anstataŭ HCHE, sorba tempo estis signife reduktita de kazo 4 al kazo 6, de 58% ĝis 61%.Estas klare, ke la aldono de SCHE al la MH-reaktoro multe plibonigas la hidrogenan sorbadprocezon kaj la agadon de la MH-reaktoro.Kvankam la instalado de varmointerŝanĝilo ene de la MH-reaktoro reduktas la stokan kapaciton, ĉi tiu teknologio disponigas signifan plibonigon en varmotransigo kompare kun aliaj teknologioj.Ankaŭ, malpliigi la tonaltvaloron pliigos la volumenon de la SCHE, rezultigante malkreskon en la volumeno de la MH.En kazo 6 kun la plej alta SCHE-volumeno, la MH-voluma kapacito estis nur reduktita je 5% komparite kun kazo 1 kun la plej malsupra HCHE-volumeno.Krome, dum sorbado, kazo 6 montris pli rapidan kaj pli bonan rendimenton kun 61% redukto en sorbada tempo.Tial kazo 6 estis elektita por plia esploro en la sentemanalizo.Oni devas rimarki, ke la longa tempo de konsumado de hidrogeno estas rilata al stokujo enhavanta MH-volumenon de proksimume 2000 cm3.
La operaciaj parametroj dum la reago estas gravaj faktoroj, kiuj pozitive aŭ negative influas la agadon de la MH-reaktoro sub realaj kondiĉoj.Ĉi tiu studo konsideras senteman analizon por determini la taŭgajn komencajn operaciajn parametrojn por MH-reaktoro en kombinaĵo kun SCHE, kaj ĉi tiu sekcio esploras la kvar ĉefajn operaciajn parametrojn bazitajn sur la optimuma reaktora agordo en kazo 6. La rezultoj por ĉiuj operaciaj kondiĉoj estas montritaj en Fig. 8.
Grafiko de hidrogena koncentriĝo sub diversaj operaciaj kondiĉoj kiam oni uzas varmointerŝanĝilon kun duoncilindra bobeno.(a) ŝarĝa premo, (b) komenca littemperaturo, (c) fridigaĵa Reynolds-nombro, kaj (d) fridiga enirtemperaturo.
Surbaze de konstanta komenca temperaturo de 573 K kaj fridiga flukvanto kun Reynolds-nombro de 14,000, kvar malsamaj ŝarĝaj premoj estis elektitaj: 1.2 MPa, 1.8 MPa, 2.4 MPa, kaj 3.0 MPa.Sur fig.8a montras la efikon de ŝarĝado de premo kaj SCHE sur hidrogenkoncentriĝo dum tempo.La sorba tempo malpliiĝas kun pliiĝanta ŝarĝa premo.Uzi aplikatan hidrogenan premon de 1.2 MPa estas la plej malbona kazo por la hidrogensorbadprocezo, kaj la absorbdaŭro superas 26,000 s por atingi 90% hidrogensorbadon.Tamen, la pli alta ŝarĝa premo rezultigis 32-42% malkreskon en sorba tempo de 1.8 ĝis 3.0 MPa.Tio ŝuldiĝas al la pli alta komenca premo de hidrogeno, kiu rezultigas pli grandan diferencon inter la ekvilibra premo kaj la aplikata premo.Tial, tio kreas grandan movan forton por la hidrogenasimilado-kinetiko.En la komenca momento, hidrogena gaso estas rapide absorbita pro la granda diferenco inter la ekvilibra premo kaj la aplikata premo57.Je ŝarĝa premo de 3.0 MPa, 18% hidrogeno rapide akumuliĝis dum la unuaj 10 sekundoj.Hidrogeno estis stokita en 90% de la reaktoroj en la fina stadio dum 15460 s.Tamen, ĉe ŝarĝa premo de 1,2 ĝis 1,8 MPa, la sorba tempo estis signife reduktita je 32%.Aliaj pli altaj premoj havis malpli da efiko al plibonigado de sorbaj tempoj.Tial, estas rekomendite ke la ŝarĝa premo de la MH-SCHE-reaktoro estu 1.8 MPa.La suplementa sekcio montras la hidrogenajn koncentriĝkonturojn por diversaj ŝarĝaj premoj je 15500 s.
La elekto de konvena komenca temperaturo de la MH-reaktoro estas unu el la ĉefaj faktoroj influantaj la hidrogenan adsorbadprocezon, ĉar ĝi influas la movan forton de la hidridforma reago.Por studi la efikon de SCHE sur la komenca temperaturo de la MH-reaktoro, kvar malsamaj temperaturoj estis elektitaj ĉe konstanta ŝarĝa premo de 1.8 MPa kaj Reynolds-nombro de 14,000 HTF.Sur fig.Figuro 8b montras komparon de diversaj komencaj temperaturoj, inkluzive de 473K, 523K, 573K kaj 623K.Fakte, kiam la temperaturo estas pli alta ol 230 °C aŭ 503K58, la alojo Mg2Ni havas efikajn trajtojn por la procezo de absorbado de hidrogeno.Tamen, en la komenca momento de hidrogena injekto, la temperaturo rapide altiĝas.Sekve, la temperaturo de la MG-tavolo superos 523 K. Sekve, la formado de hidridoj estas faciligita pro la pliigita absorba indico53.El fig.Ĝi povas esti vidita de Fig. 8b ke hidrogeno estas sorbita pli rapide kiam la komenca temperaturo de la MB-tavolo malpliiĝas.Pli malaltaj ekvilibraj premoj okazas kiam la komenca temperaturo estas pli malalta.Ju pli granda estas la premdiferenco inter la ekvilibra premo kaj la aplikata premo, des pli rapida la procezo de sorbado de hidrogeno.Je komenca temperaturo de 473 K, hidrogeno estas rapide sorbita ĝis 27% dum la unuaj 18 sekundoj.Krome, la sorba tempo ankaŭ estis reduktita de 11% ĝis 24% ĉe pli malalta komenca temperaturo kompare kun la komenca temperaturo de 623 K. La sorba tempo ĉe la plej malalta komenca temperaturo de 473 K estas 15247 s, kiu estas simila al la plej bona. kazo ŝarĝo premo, tamen, la malkresko en komenca temperatura reaktortemperaturo kondukas al malkresko en hidrogena stokado kapablo.La komenca temperaturo de la MN-reaktoro devas esti almenaŭ 503 K53.Krome, ĉe komenca temperaturo de 573 K53, maksimuma hidrogena stoka kapacito de 3.6 pez% povas esti atingita.Koncerne al hidrogena stokkapablo kaj sorbada tempodaŭro, temperaturoj inter 523 kaj 573 K mallongigas la tempon je nur 6%.Tial, temperaturo de 573 K estas proponita kiel la komenca temperaturo de la MH-SCHE-reaktoro.Tamen, la efiko de la komenca temperaturo sur la sorbada procezo estis malpli signifa kompare kun la ŝarĝa premo.La suplementa sekcio montras la konturojn de la hidrogenkoncentriĝo por diversaj komencaj temperaturoj je 15500 s.
La flukvanto estas unu el la ĉefaj parametroj de hidrogenado kaj dehidrogenado ĉar ĝi povas influi turbulecon kaj varmoforigon aŭ enigon dum hidrogenado kaj dehidrogeniĝo59.Altaj flukvantoj kreos turbulajn fazojn kaj rezultos en pli rapida fluida fluo tra la HTF-tubo.Ĉi tiu reago rezultos en pli rapida varmotransigo.Malsamaj enirrapidecoj por HTF estas kalkulitaj surbaze de Reynolds-nombroj de 10,000, 14,000, 18,000, kaj 22,000.La komenca temperaturo de la MG-tavolo estis fiksita je 573 K kaj la ŝarĝa premo je 1.8 MPa.La rezultoj en fig.8c pruvas, ke uzi pli altan Reynolds-nombron en kombinaĵo kun SCHE rezultigas pli altan absorbadon.Ĉar la Reynolds-nombro pliiĝas de 10,000 ĝis 22,000, la sorbada tempo malpliiĝas je proksimume 28-50%.La sorba tempo ĉe Reynolds-nombro de 22,000 estas 12,505 sekundoj, kio estas malpli ol ĉe diversaj komencaj ŝarĝaj temperaturoj kaj premoj.Hidrogenaj koncentriĝkonturoj por diversaj Reynolds-nombroj por GTP je 12500 s estas prezentitaj en la suplementa sekcio.
La efiko de SCHE sur la komenca temperaturo de la HTF estas analizita kaj montrita en Fig. 8d.Ĉe komenca MG-temperaturo de 573 K kaj hidrogena ŝarĝa premo de 1.8 MPa, kvar komencaj temperaturoj estis elektitaj por ĉi tiu analizo: 373 K, 473 K, 523 K, kaj 573 K. 8d montras ke malkresko de la temperaturo de la fridigaĵo ĉe la enirejo kondukas al redukto de la sorba tempo.Kompare al la bazkazo kun enirtemperaturo de 573 K, la sorba tempo estis reduktita je proksimume 20%, 44% kaj 56% por enirtemperaturoj de 523 K, 473 K kaj 373 K, respektive.Je 6917 s, la komenca temperaturo de la GTF estas 373 K, la hidrogena koncentriĝo en la reaktoro estas 90%.Tio povas esti klarigita per plifortigita konvekta varmotransigo inter la MG-tavolo kaj la HCS.Pli malaltaj HTF-temperaturoj pliigos varmodissipadon kaj rezultos en pliigita hidrogenasimilado.Inter ĉiuj operaciaj parametroj, plibonigi la agadon de la MH-SCHE-reaktoro pliigante la HTF-enirtemperaturon estis la plej taŭga metodo, ĉar la fintempo de la sorbada procezo estis malpli ol 7000 s, dum la plej mallonga sorbada tempo de aliaj metodoj estis pli. ol 10000 s.Hidrogenaj koncentriĝkonturoj estas prezentitaj por diversaj komencaj temperaturoj de GTP dum 7000 s.
Ĉi tiu studo prezentas unuafoje novan duoncilindran bobenan varmointerŝanĝilon integritan en metalhidridan stokan unuon.La kapablo de la proponita sistemo sorbi hidrogenon estis esplorita kun diversaj konfiguracioj de la varmointerŝanĝilo.La influo de la operaciaj parametroj sur la varmointerŝanĝo inter la metalhidridtavolo kaj la fridigaĵo estis esplorita por trovi la optimumajn kondiĉojn por stokado de metalhidridoj per nova varmointerŝanĝilo.La ĉefaj rezultoj de ĉi tiu studo estas resumitaj jene:
Kun duon-cilindra bobena varmointerŝanĝilo, la varmotransiga rendimento estas plibonigita ĉar ĝi havas pli unuforman varmodistribuon en la magnezia tavola reaktoro, rezultigante pli bonan hidrogenan absorbadon.Kondiĉe ke la volumeno de la varmointerŝanĝa tubo kaj metala hidrido restas senŝanĝa, la sorba reagtempo estas signife reduktita je 59% kompare kun konvencia bobena varmointerŝanĝilo.
Afiŝtempo: Jan-15-2023