仲氢转化对液氢无损储存的影响研究

针对液氢无损储存(不放空)模型,将仲氢转化制冷技术与之相结合,建立转化过程的无损储存数学物理方程,进行仲氢转化制冷对液氢无损储存的影响分析,分析了储罐压力和初始充满率等因素的影响。结果表明,仲氢转化制冷技术对于延长液氢无损储存时间是有效的,延长率达到18%。     

仲氢转化制冷技术分析研究

在仲氢绝热转化制冷技术研究的基础上,建立了仲氢到正氢的连续转化过程数学物理模型,仿真计算分析了连续转化制冷量数据,并提出了仲氢转化制冷技术用于液氢高效储存的技术途径,分析了用于液氢储存时仲氢转化制冷过程中的温度和焓值变化趋势。结果表明,仲氢的连续转化的确可以产生很大的制冷量,可以设计成液氢储罐的冷屏,用于吸收环境对于储罐的漏热,从而可以减少液氢储存的蒸发损失。     

获得仲氢的液化器与正—仲氢转化催化剂

描述产量为22升/时液态正常氢或14升/时液态仲氢的氢液化器。选择与介绍正——仲氢转化的催化剂并给出计算所需要的催化剂数量的方法。液态正常氢(75%正氢和25%仲氢)的长期储存伴随着大量损失,这种损失并不决定于容器的绝热性能。这可以解释     

仲氢的制备与储存的研究

介绍了仲氢的制备方法，用最佳条件制备出50～99％浓度的仲氢。研究了储存条件对正-仲氢转换的影响，确定了仲氢储存的最佳条件．     

正氢与仲氢的转化问题

一般的氢由二种形态组成,一种称它为正氢(O—H_2),另一种为仲氢(P—H_2)真,在室温时成平衡状态的组成正氢75％,仲氢25％,在77°K时正氢占51％,仲氢占49％,在液氢沸点时(20.4°K)正氢仅占0.2％,仲氢占99.8％。     

液氢无损储存技术小型试验结果及分析

搭建了液氢无损储存技术小型试验系统,对试验系统进行了实际运行。基于课题第一阶段研究所建立的关于试验系统的氢工质数学模型,参照实际运行条件进行了数值仿真并与实际运行结果进行了对比。仿真结果与实际运行结果在压力变化趋势方面是一致的,但在变化速率方面表现出较大的差异。系统运行结果显示,液氢可以在系统内实现长时间无放空储存,证实了液氢无损储存技术的可行性。     

液氢无损储存系统的最新研究进展

氢的高效、安全储存和输运是氢能发展的主要瓶颈之一.针对液氢储存中存在的蒸发损失问题,介绍了液氢无损储存的概念,并从被动技术和主动技术两方面分类综述了液氢无损储存系统的研究现状.借鉴其它低温液体的无损储存方案,提出利用低温制冷机对大型液氢储槽内蒸发气体进行集中再冷凝的构想.     

液氢零蒸发储存系统研究现状与展望

液氢储能密度大,应用前景广泛,实现零蒸发储存是液氢储存的目标。介绍了过热蒸气模型、两相流三维理论模型和三区模型等五种典型的理论模型。通过对模型的分析,总结了模型的发展方向主要为大型液氢储罐热分层和自增压现象的理论研究。分析了目前液氢零蒸发储存系统的关键技术,包括被动热防护技术、主动热防护技术和压力控制技术三个方面,指出了绝热材料性能、20 K温区制冷机效率和蒸气冷屏（VCS）为重要的发展方向。对国内外液氢零蒸发储存系统的发展进行了系统性的概述,分析了不同液氢零蒸发储存系统的实验结果,以及特点和不足。最后针对液氢零蒸发储存系统的发展提出了展望。     

液氢爆炸分析

一、引言律师和保险公司常常请一些物理学专家重新分析各种事故原因,如从撞车到着火爆炸,大部分都是些有趣的问题。因为这些工作是些无法控制的实验,并且,从实验数据找出事故发生的可能原因是些具有挑战性的工作。他们还举出了一些有趣的例子,这些例子可应用于初等物理教程中的不同阶段。下面就有这样一个问题。问题是充有液氢的容积为34m~3的贮槽发生爆炸。贮槽结构为对夹套抽真空,内槽用铝、外槽用钢制成,真空夹套中充有珠光砂作绝热材料。外槽直径为2.7m,长为11.6m。内槽直径为1.9m,长为10.7m。贮     

小型液氢储罐无损储存影响规律研究北大核心CSCD

以K-site小型液氢储罐为研究对象,讨论了饱和均质模型和俄罗斯模型对小型液氢无损储存自增压过程压力演化预测的适用性,比较结果表明:与饱和均质模型相比,俄罗斯模型在实验工况下增压预测的平均偏差小于20%,在小型液氢储罐内压力增长预测上具备较好的准确性。基于俄罗斯模型分析了漏热、初始充满率和终止条件对维持时间的影响,计算结果表明:存在一个最佳初始充满率使储存时间最长,最佳充满率取值与漏热和终止条件无关;安全阀整定压力限制了储罐初始充满率的取值,最大初始充满率随整定压力的减小而增加。     

仲氢发生器的改进研究

重点介绍对仲氢发生器进行的改进研究,改进后的仲氢发生器,气路配有灵敏可靠的稳流阀,流速稳定性可达1%(10 min),管路采用长3 m的Φ3内抛光不锈钢管盘绕成螺旋状,将预冷盘管及转化柱固定焊接在直径40mm侧面有两排小孔的不锈钢套管内,起到牢固、减震、美观的作用,保证浸泡液氮时传热均匀,测温装置波动范围在0.2℃,经大量实验证明,该装置稳定可靠,可满足仲氢含量测量要求。     

氧氮相变对液氢泛溢过程数值模型的影响分析

基于计算流体力学的方法,构建了大规模液氢泛溢情况下的两相多组分流动的NavierStokes方程以及湍流封闭方程,建立了大规模液氢泛溢的数值模型。利用美国国家航空航天局于1981年完成的大规模液氢泛溢实验的数据进行了模型验证,并比较了模型在考虑和未考虑氧和氮相变2种情况下的数值计算结果,发现考虑了氧和氮相变的数值计算结果,相比于没有考虑氧和氮相变的数值计算结果,更加接近实验结果。     

氦气作为增压气体排出贮罐内液氢过程的CFD分析

基于计算流体力学方法,数值模拟了用常温氦气作为增压气体压出贮罐内液氢过程的流动和传热传质特性。构建了基于二维轴对称的VOF多相流以及包含氢气和氦气组分流动的气相多组分数值模型,液氢界面相变传质基于Hertz-Knudsen方程计算。分析了排出过程贮罐内压力、温度、液位及液氢相变率随时间的变化,重点考察气相出现在贮罐出口时间,以及此时气相中氦气含量。发现刚开始增压时,高温氦气和低温氢气传热只发生在氦气进口附近,贮罐内压力增加较慢,液氢界面不存在蒸发现象。随着进入氦气增加,贮罐内气相温度逐渐形成分层,在一定时刻,液面上气体温度开始上升,触发沸腾蒸发,导致压力快速增加。由于贮罐出口液体外流导致的减压效应远小于气相空间的压力增速,贮罐压力急剧增加并超过氦气入口,部分低温气体混合物从入口倒流出贮罐,同时使氦气入口处温度降低。由于贮罐内压力增加,底部液氢出口流量随时间呈线性增加。计算结果揭示了液氢贮罐增压流出过程复杂的流动和传热传质特性,对低温液体的储运有实际工程指导意义。     

围堰对液氢泛溢过程影响的数值研究

建立了开放空间中液氢泛溢过程的物理模型和三维非稳态CFD数值计算模型,并评估了不同湍流模型对数值计算结果的影响。与Standard k-ε模型相比,采用Realizable k-ε模型和RNG k-ε模型得到的计算结果与实验结果吻合的更好。在此基础上,选取Realizable k-ε模型对带围堰和不带围堰时液氢泛溢进行数值模拟,分析了泄漏源附近的围堰对可燃氢气云团扩散的影响。结果表明:围堰的存在会改变氢气浓度的空间分布和云团形状,促进可燃氢气云与地面分离,增大泄漏源附近区域氢气浓度;围堰对液氢泛溢过程的影响是通过改变泄漏源附近风场引起的。     

液氢空间贮存过程膜态沸腾数值模拟

为实现液氢在空间中安全高效应用,针对微重力条件下液氢膜态沸腾现象,建立了加热细丝浸没在过冷液氢池中的数值计算模型.采用VOF方法捕捉相界面,相变模型选取Lee模型,利用文献中的实验数据验证了模型的准确性.从气泡运动行为和换热特性两方面开展研究,结果发现液体过冷度和重力水平是影响换热机理的两个重要因素.在高重力水平、低液...     

钢质弹药包装箱储存过程中存在的问题分析

结合军械仓库的工作实际，对使用钢质包装箱的弹药在运输、堆码及储存过程中存在的问题进行了分析，针对存在的问题提出了相应的改进建议。     

空间约束对液氢泄漏扩散过程的影响研究

基于计算流体力学方法,建立了大规模液氢泄漏扩散的数值模型,采用美国国家航空航天局(NASA)1981年的液氢泄漏实验数据验证模型可靠性。为了研究空间约束对液氢泄漏扩散过程的影响,在泄漏口上风向和下风向分别设置障碍物,模拟研究液氢泄漏蒸发形成的氢气云团的扩散过程,分析得到了云团的运动规律与云团浓度下降至低于可燃浓度的时间、云团扩散的最高和最远的距离等重要参数。对比无障碍情况下液氢泄漏扩散过程,发现在泄漏口附近设置障碍物能够使可燃氢气云团扩散达到的最大高度降低44.0%,同时云团在水平方向所达到的最远距离显著减少65.7%。并且发现在泄漏口上风向设置障碍物能够加快氢气云团的扩散速度,相比无障碍物工况氢气云团浓度降至低于可燃范围的时间缩短了15%,能够减轻发生火灾的风险;而在泄漏口下风向设置障碍物则使云团浓度降至低于可燃范围的时间相比无障碍工况延长64%,增加了发生二次事故的可能。     

液化气在储存与运输过程事故分析与防治

近年来,随着人们生活水平的改善和提升,液化气在人们的日常生活中应用越来越广泛,随之而来的在液化气的储存和转运当中发生的事故也是日益增多,针对这些事故的发生,本文主要就液化气的在储存可运输过程中不合理可能存在豫患的地方以及改进的措施做了一个简单的分析。     

液氢的生产方法

以乙醇为原料生产液氢的方法,其操作很容易。以往,生产液氢用的高纯氢是以下列气体为原料,即(1)炼油厂的弛放气;(2)氯碱厂的弛放气;(3)由天然气、石油等