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杨超凡·主动、被动控热 液氢存储罐

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前言:液氢存储罐是氢能源代替石化燃油链条中,关键环节之一。本文搜集、整理了近年来在汽车、卡车少有的应用实例。同时介绍了美国 NASA 主动和被动控温技术。最后,展示出未来民机使用液氢存储罐的概况。

目前液氢存储有两种方式:主动控热+被动控热和被动控热。

被动控温储罐。它们由内部和外部罐组成,中间有一个真空(杜瓦瓶的概念),以及一种特殊材料,如 MLI(多层绝热),以最大限度地减少辐射传热。尽管有真空和多层绝热,但周围环境的少量热能仍然能进入液体中。致使罐内液氢不能长时间保持在-253 ºC。

加拿大支线飞机 Dash-8 Q300 使用喷气燃料飞行约1558 公里,可搭载 50-56 名乘客。改装了燃料电池动力系统和 GTL 复合储罐,同一架飞机可以飞行 4488公里。

此液氢存储罐仅仅只披露了复合材料内罐,以及上述数据。根据以上提供的数据可以分析出, GTL 液氢存储罐具有被动+主动控温的功能。主动控温结构重量为 233 公斤。分析、计算如下:

已知:
液氢存储量:150kg
被动控温度结构重量:67kg
被动控温质量分数:150 ÷(150+67) = 0.7(70%)
总质量分数:50%
∴ 总质量分数 50%,即 150 ÷(主动控温度结构+67) = 50%
∵ 主动控温度结构的重量 =(150÷50%) - 67 = 233(kg)
结论:安装在支线飞机 Dash-8 Q300 的液氢存储罐重量为,233+67=300(公斤)
备注:氢气质量除以整个模块的质量来计算质量分数。
结束语:氢代替石化燃料是必由之路。当前,特别是液氢存储技术,国外都处于高度保密状态。整理的这份资料,对我国研制液氢存储罐,估计在 10 年内都会有参考作用。
------ 完 ------
杨超凡 2022 .9.8

来源:碳纤维生产技术
复合材料燃料电池汽车材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-01-06
最近编辑:11月前
杨超凡
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