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水冷翅片式固态金属储氢系统传热传质过程模拟与结构优化
1
作者
刘振安
柴牧
+4 位作者
高翎玮
何宽芳
吴岱丰
蒋勉
张静静
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024年第6期704-716,共13页
为研究固态金属储氢系统换热性能对系统吸氢效率的影响,搭建了以小型固态金属储氢罐为核心的实验平台并建立了储氢罐体数值仿真模型,通过实验验证了所建立的数值模型可真实反映AB5型储氢合金的吸氢反应过程。同时,针对储氢系统存在的传...
为研究固态金属储氢系统换热性能对系统吸氢效率的影响,搭建了以小型固态金属储氢罐为核心的实验平台并建立了储氢罐体数值仿真模型,通过实验验证了所建立的数值模型可真实反映AB5型储氢合金的吸氢反应过程。同时,针对储氢系统存在的传热缓慢、温降不均及吸氢效率低等问题,对AB5型固态储氢系统进行吸氢反应传热传质过程模拟,并对其换热结构进行优化。结果表明:系统反应区的换热效率对吸氢效率有重要影响,优化后的换热结构可快速营造吸氢反应所需的低温环境,并对系统内部吸氢反应进行初步控制,使储氢合金达到温降与吸氢均匀的良好状态,有效规避了因储氢合金导热系数低、换热缓慢造成的传热中心长期存在高温状态及系统吸氢效率低等问题,从而提高系统整体温降效率和吸氢效率。
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关键词
固态金属储氢
吸氢
传热传质
结构优化
数值仿真
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职称材料
AB_(5)型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究
2
作者
刘振安
柴牧
+4 位作者
高翎玮
谭家辉
吴岱丰
何宽芳
蒋勉
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024年第1期106-116,共11页
为研究AB_(5)型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温...
为研究AB_(5)型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温度等关键操作参数对AB_(5)型固态金属储氢系统吸/放氢性能的影响。结果表明:在达到相应吸氢反应平衡压力的条件下,较高的吸氢压力和温度对吸氢效率均具有促进作用,同时,较高的吸氢压力会加剧系统主要吸氢阶段的化合反应,伴有强烈的热交换行为,且维持不同放氢压力条件下的持续放氢需达到相应的放氢温度;同一压力条件下,较高的放氢温度可提高系统的放氢效率,使系统内部氢气压差达到相应放氢条件以维持系统持续稳定放氢的需求。上述结论可为AB_(5)型固态金属储氢系统的研究提供参考。
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关键词
固态金属储氢
吸/放氢
水循环
压力
温度
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职称材料
固态储氢技术在“氢进万家”示范工程中的应用前景
被引量：
2
3
作者
赵强
李力军
+4 位作者
赵朝善
郝佳
刘军
王昕雨
潘凤文
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第2期43-50,共8页
发展氢能是我国推动能源结构转型以及实现“碳达峰”的重要措施,主要在燃料电池汽车领域开展示范应用,应用场景较为单一,无法拉动氢能产业链建设完善的氢能供应体系。目前科技部联合山东省政府,在山东地区实施“氢进万家”科技示范工程...
发展氢能是我国推动能源结构转型以及实现“碳达峰”的重要措施,主要在燃料电池汽车领域开展示范应用,应用场景较为单一,无法拉动氢能产业链建设完善的氢能供应体系。目前科技部联合山东省政府,在山东地区实施“氢进万家”科技示范工程,重点围绕“一条氢能高速、二个氢能港口、三个科普基地、四个氢能园区、五个氢能社区”的建设目标实施,通过建设纯氢管网、天然气掺氢等措施,开展将氢能应用进入工业园区、社区楼宇和交通移动用能、港口、高速等多场景的应用示范,构建氢能在工业供能、城镇供能、交通运输等3个规模化应用场景,打造“氢进万家”示范工程的齐鲁样板,为全国氢能产业发展贡献山东经验。固态金属储氢由于具备体积储氢效率高、能效高、安全性好等优点,在工业供能、城镇供能、交通运输等场景下均有着较为广阔的市场前景,可有效解决当前高压气态氢气在运输、储存、加注等环节已经暴露的问题,结合“氢进万家”打造的氢能应用场景以及固态金属储氢技术的特点,对固态金属储氢技术的未来应用做了分析和展望,涵盖氢气的存储、输配、供应和换热,对固态金属储氢技术的发展做了预测,将在加氢站内储氢、氢储能/发电领域、应急电源换氢、热电联供储供氢等方面发挥重要作用,镁基固态储氢在大容积固态储氢长途运输、站内储氢应用和热电联供储供氢匹配度较高,解决氢气存储和释放易于控制的问题,站内储氢构建高密度储氢静态压缩一体化系统,能耗和安全性指标提升,镧基和钛基储氢材料用于氢气的规模化存储,应用于氢储能/发电领域,完成常温低压储氢过程,镧镍基储氢材料用于应急电源储氢,实现快速吸放氢,对行业有一定参考意义。
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关键词
固态金属储氢
氢进万家
纯氢管网
天然气掺氢
储氢
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职称材料
题名
水冷翅片式固态金属储氢系统传热传质过程模拟与结构优化
1
作者
刘振安
柴牧
高翎玮
何宽芳
吴岱丰
蒋勉
张静静
机构
佛山科学技术学院机电工程与自动化学院
广东省科学院资源利用与稀土开发研究所
出处
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024年第6期704-716,共13页
基金
广东省基础与应用基础研究项目(2020B1515120006,2021A1515010712)
国家自然科学基金项目(52005106)。
文摘
为研究固态金属储氢系统换热性能对系统吸氢效率的影响,搭建了以小型固态金属储氢罐为核心的实验平台并建立了储氢罐体数值仿真模型,通过实验验证了所建立的数值模型可真实反映AB5型储氢合金的吸氢反应过程。同时,针对储氢系统存在的传热缓慢、温降不均及吸氢效率低等问题,对AB5型固态储氢系统进行吸氢反应传热传质过程模拟,并对其换热结构进行优化。结果表明:系统反应区的换热效率对吸氢效率有重要影响,优化后的换热结构可快速营造吸氢反应所需的低温环境,并对系统内部吸氢反应进行初步控制,使储氢合金达到温降与吸氢均匀的良好状态,有效规避了因储氢合金导热系数低、换热缓慢造成的传热中心长期存在高温状态及系统吸氢效率低等问题,从而提高系统整体温降效率和吸氢效率。
关键词
固态金属储氢
吸氢
传热传质
结构优化
数值仿真
Keywords
solid metal hydrogen storage
hydrogen absorption
heat and mass transfer
structural optimization
numerical simulation
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
AB_(5)型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究
2
作者
刘振安
柴牧
高翎玮
谭家辉
吴岱丰
何宽芳
蒋勉
机构
佛山科学技术学院机电工程与自动化学院
广东省科学院资源利用与稀土开发研究所
出处
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024年第1期106-116,共11页
基金
广东省基础与应用基础研究项目(2020A1515110080,2020B1515120006,2021A1515010712)。
文摘
为研究AB_(5)型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温度等关键操作参数对AB_(5)型固态金属储氢系统吸/放氢性能的影响。结果表明:在达到相应吸氢反应平衡压力的条件下,较高的吸氢压力和温度对吸氢效率均具有促进作用,同时,较高的吸氢压力会加剧系统主要吸氢阶段的化合反应,伴有强烈的热交换行为,且维持不同放氢压力条件下的持续放氢需达到相应的放氢温度;同一压力条件下,较高的放氢温度可提高系统的放氢效率,使系统内部氢气压差达到相应放氢条件以维持系统持续稳定放氢的需求。上述结论可为AB_(5)型固态金属储氢系统的研究提供参考。
关键词
固态金属储氢
吸/放氢
水循环
压力
温度
Keywords
solid metal hydrogen storage
hydrogen absorption/desorption
water circulation
pressure
temperature
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
固态储氢技术在“氢进万家”示范工程中的应用前景
被引量：
2
3
作者
赵强
李力军
赵朝善
郝佳
刘军
王昕雨
潘凤文
机构
国家燃料电池技术创新中心
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第2期43-50,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFB4001800)。
文摘
发展氢能是我国推动能源结构转型以及实现“碳达峰”的重要措施,主要在燃料电池汽车领域开展示范应用,应用场景较为单一,无法拉动氢能产业链建设完善的氢能供应体系。目前科技部联合山东省政府,在山东地区实施“氢进万家”科技示范工程,重点围绕“一条氢能高速、二个氢能港口、三个科普基地、四个氢能园区、五个氢能社区”的建设目标实施,通过建设纯氢管网、天然气掺氢等措施,开展将氢能应用进入工业园区、社区楼宇和交通移动用能、港口、高速等多场景的应用示范,构建氢能在工业供能、城镇供能、交通运输等3个规模化应用场景,打造“氢进万家”示范工程的齐鲁样板,为全国氢能产业发展贡献山东经验。固态金属储氢由于具备体积储氢效率高、能效高、安全性好等优点,在工业供能、城镇供能、交通运输等场景下均有着较为广阔的市场前景,可有效解决当前高压气态氢气在运输、储存、加注等环节已经暴露的问题,结合“氢进万家”打造的氢能应用场景以及固态金属储氢技术的特点,对固态金属储氢技术的未来应用做了分析和展望,涵盖氢气的存储、输配、供应和换热,对固态金属储氢技术的发展做了预测,将在加氢站内储氢、氢储能/发电领域、应急电源换氢、热电联供储供氢等方面发挥重要作用,镁基固态储氢在大容积固态储氢长途运输、站内储氢应用和热电联供储供氢匹配度较高,解决氢气存储和释放易于控制的问题,站内储氢构建高密度储氢静态压缩一体化系统,能耗和安全性指标提升,镧基和钛基储氢材料用于氢气的规模化存储,应用于氢储能/发电领域,完成常温低压储氢过程,镧镍基储氢材料用于应急电源储氢,实现快速吸放氢,对行业有一定参考意义。
关键词
固态金属储氢
氢进万家
纯氢管网
天然气掺氢
储氢
Keywords
solid metal hydrogen storage
hydrogen entering myriad homes
pure hydrogen pipeline network
natural gas mixed with hydrogen
hydrogen storage
分类号
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水冷翅片式固态金属储氢系统传热传质过程模拟与结构优化
刘振安
柴牧
高翎玮
何宽芳
吴岱丰
蒋勉
张静静
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
AB_(5)型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究
刘振安
柴牧
高翎玮
谭家辉
吴岱丰
何宽芳
蒋勉
《新能源进展》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
固态储氢技术在“氢进万家”示范工程中的应用前景
赵强
李力军
赵朝善
郝佳
刘军
王昕雨
潘凤文
《洁净煤技术》
北大核心
2025
2
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