基于PSO算法的双混合制冷剂氢液化流程优化

液氢是实现氢能大规模储运的重要方式,氢气液化能耗高、效率低,是近几年研究的热点.对一种采用双混合制冷剂的氢液化工艺,在考虑正-仲氢转化的基础上进行HYSYS模拟计算.借助MATLAB,使用粒子群算法对液化流程关键操作变量进行全局优化,优化后比能耗为6.981 kW·h/kgLH2,(火用)效率为28.32％,较初始流程...     

氢气低温液化与储运技术进展

全面概括和总结了国内外氢气液化、储存和运输的技术现状和发展前景。从质量密度和体积密度的角度考虑，液氢是一种极为理想的储氢方式；现有氢气低温液化(火用)效率和液化率仍处较低水平，单位产液氢功耗巨大，氢气透平膨胀机尚未实现国产化，液化设备成本高昂；液氢存储的主要难点为液化难、储罐的费用高、蒸发损失大；车用液氢储罐输氢除了绝热、泄漏问题外，还要考虑隔震、抗冲击等安全问题。氢气液化、储存、输送等环节的工艺技术仍需进一步研究，以提高效率和安全性、降低成本。     

仲-正氢转化及释冷效应利用研究进展

面向液氢燃料高效贮存、运输和利用各环节对低温绝热的特殊需求,以仲-正氢转化释冷过程为主要研究对象,总结了仲-正氢转化的适用条件、转化速率及其在多种应用场景中的应用方式。依据有无催化剂的区别,分别对自转化过程及催化转化过程的使用条件及转化速率进行了总结,并归纳了常见催化剂类型;根据氢储能的适用温区,分别对液氢、低温压缩氢及吸附储氢三种储氢方案中的仲-正氢转化释冷过程进行了总结分析,并从仲-正氢转化器结构、组分测量方法、释冷量大小等方面综述了仲-正氢转化的研究现状,分析了转化释冷量对延长氢储能时长的贡献率。     

探索中的新型氢能源——分数氢

 氢作为最安全环保可再生的清洁能源载体正在日益受到人们的重视。常规氢能利用方式主要是直接燃烧、燃料电池和核聚变。其中直接燃烧和燃料电池是利用普通氢释放其中化学能的方法,虽有商业化的应用,但受其产出成本等因素的限制,短期内还不能大规模开发利用。核聚变是利用氢同位素的热核聚变,虽然可以释放巨大的能量,但就目前技术水平,实现商业化应用还有较长的路要走。能够高效率、低成本的应用氢能,目前人们正关注着介于普通氢能利用与核聚变之间的一种新的氢能利用方式,即探索中的新型氢能源---分数氢或负态氢。     

室温至液氢温区奥氏体不锈钢力学性能分析

奥氏体不锈钢在低温工程中广泛使用,正逐渐成为新兴氢能产业中液氢储运容器、输送管路等的首选材料。本文收集了奥氏体不锈钢从室温到液氢温区的力学数据,综合分析了低温下其力学性能的变化规律,阐述了其低温力学性能变化机理,包括化学成分、晶粒尺寸和应变率等因素对奥氏体不锈钢力学性能的影响规律。研究结果表明：随着温度的降低,奥氏体不锈钢屈服强度和抗拉强度增加,塑性和冲击韧性降低,断裂韧性改善,     

国外贮氢材料研究及其应用

氢是一种理想的二次能源．它作为未来世界的新能源而占有重要地位．最引人注目的是氢产自于水,燃烧产物仍旧是水,其单位重量热值为汽油的三倍．因此,氢作为清洁能源,受到世界各国广泛重视．氢能利用包括生产、贮存和运输三方面．用高压钢瓶或液氢贮存的缺点是容器笨重,贮氢密度低,还需消耗能量,宜接使用又有危险．自从１９５８年ＺｒＮｉ,１９６７年Ｍｇ２Ｃｕ,１９６８年Ｍｇ２Ｎｉ,１９７４年ＴｉＦｅ,１９７０年?...     

浆氢的制备及应用研究综述

浆氢与液氢相比,其具有密度大、热容高,且具有良好的流动性等优点,故有希望用作航天飞机和火箭的推动剂。进行浆氢的制备方法、贮存输送和密度测量技术等的相关研究,对浆氢的应用具有重要意义。总结了到目前为止与浆氢相关的研究,包括浆氢的特性、制备方法、贮存输送装置及密度测量技术等,并进一步提出了研究中亟待解决的问题。     

液氢加注系统低温管道中的两相流仿真与分析

在液氢加注输送过程中,由于其具有低温和高压的特性,极易产生气液两相流,而使管道发生过压故障.因此,对液氢管道的仿真研究有着重要作用.文中对裸态和防护后的液氢管道进行建模计算,并通过AMESim软件的两相流库对氢物理属性和管道模型进行仿真分析,然后对系统的对液氢输送管道进行了应用改进与分析.仿真结果表明:液氢在裸管道中输...     

低温液氢储存的现状及存在问题

储氢是氢能发展中的一个重要方面。低温液化储氢由于其储氢密度大、能量密度高等特点,具有很大的优势。首先分析了三种主流储氢方式的优缺点与发展现状,并针对低温液态储氢技术进一步展开,从被动绝热与主动绝热两个方面介绍了当前已广泛应用,以及新发展的绝热技术,指出其各自不足与未来的发展方向。另外还从低温容器设计的角度,对低温液氢容器的结构设计、选材以及安全性保障等方面进行了描述。     

振动对水平管内液氢两相流影响的数值模拟

液氢加注过程中,管路的振动会影响液氢加注的安全性与效率。为了研究低温管路振动对液氢加注过程的影响,从而使得加注过程快速安全进行,建立了液氢管路的三维模型,采用流体体积函数(VOF)耦合水平集(Level-Set)方法,针对不同管路振动频率及振幅条件,模拟并分析了管内液氢两相流的流动及传热特性。研究结果表明,管路振动在频率和振幅较大时增强了液氢与管路之间的换热,使得管内气泡增多;管内的压降随着振幅频率的增加而增大,管路的振动破坏了管内液氢气液两相流的稳定边界,并且促进了气泡的分离与聚合,进而影响了低温输运管路的稳定性。通过数值模拟为液氢的加注提供了理论指导。