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题名大容积车载液氢瓶储运过程中的导热性能数值模拟分析
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作者
孙小伟
刘宇航
李飞
郝永梅
管凌峰
沈俊
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机构
江苏省特种设备安全监督检验研究院
常州大学安全科学与工程学院
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出处
《太阳能学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期555-561,共7页
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基金
江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金(BE2022001)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX23_3161)。
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文摘
为研究大容积车载液氢瓶储运过程中的液氢瓶导热安全性问题,结合实际车载液氢瓶结构建立数值模型,在不同环境温度、压力以及加速度等参数变化情况下,分别对液氢瓶启停工况下单一参数和多参数耦合变化时液氢瓶内部温度及热通量变化进行模拟分析。结果表明:单一参数变化时,随着加速度增大,瓶内热通量升高;瓶内压力增大,热通量降低;环境温度越高,热通量越高。双因素耦合时,加速度增大会抑制环境温度降低对瓶内热通量的降低作用,同时促进压力升高对瓶内热通量的降低作用;压力增加会抑制环境温度升高对瓶内热通量的增加作用。
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关键词
热通量
导热性
计算流体力学
液氢
大容积车载液氢瓶
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Keywords
heat flux
thermal conductivity
computational fluid dynamics
liquid hydrogen
large volume vehicle liquid hydrogen cylinder
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分类号
X933.4
[环境科学与工程—安全科学]
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题名车载液氢瓶不同局部大热流位置对自增压规律影响研究
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作者
朱宇豪
谢福寿
高婉丽
卜玉
刘瑞敏
厉彦忠
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机构
西安交通大学制冷与低温工程研究所
北京航天试验技术研究所
江苏省超低温技术及应用重点实验室(中船鹏力(南京)超低温技术有限公司)
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出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第12期4723-4735,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(52276018)
国家重点研发计划项目(2019YFB1504900)
中国博士后科学基金项目(2021T140538)。
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文摘
液氢因储氢密度高、安全性能好等优势,在氢能汽车领域受到了人们的重点关注,尤其在长距离、大规模运输过程应用。车载液氢瓶作为液氢燃料车的核心部件之一,其无损储存时间将直接影响整车的续驶里程。在车载液氢瓶管路结构设计中,管路与内容器连接处会存在较大的局部热流,其会对液氢瓶无损储存时间产生显著影响。通过建立三维数值模型,在总漏热量相同的前提下,研究了顶部、中间、底部三种局部大热流位置和均匀漏热条件对液氢瓶自增压过程中热物理场变化规律的影响。研究结果表明:均匀漏热和顶部、中间、底部三种局部大热流工况在1000 s内的平均增压速率分别为4.51、3.01、15.08和6.08 kPa·h^(-1)。由于顶部大热流工况下的增压速率最慢,中间大热流工况下的增压速率最快,因此在设计管路与内容器连接口位置时建议将连接位置设置于内容器顶部,以延长液氢瓶的无损储存时间。
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关键词
车载液氢瓶
局部大热流
温度场
压力变化
相变
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Keywords
liquid hydrogen tank for vehicles
localized large heat flow
temperature field
pressure variation
phase change
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分类号
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
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题名车载液氢瓶瓶内自增压过程热力耦合特性研究
被引量：5
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作者
朱宇豪
卜玉
刘瑞敏
高婉丽
郭琬
谢福寿
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机构
西安交通大学制冷与低温工程研究所
北京航天试验技术研究所
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期61-68,共8页
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基金
国家自然科学基金(52276018)
国家重点研发计划(2019YFB1504900)
中国博士后科学基金(2021T140538)。
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文摘
考虑气液相变作用、流固耦合传热及支撑结构非均匀漏热条件,建立了描述车载液氢瓶瓶内热质传递过程的全三维数值模型,分别对30%与70%充注率下液氢瓶瓶内自增压过程开展仿真研究。研究结果表明:初始液位对液氢瓶气枕增压规律有显著影响,与30%液位工况对比,70%加注液位下增压速率明显更快,二者在5000 s内平均压升速率分别为8.562 kPa/h和13.168 kPa/h;自增压过程中,由于液面处产生的蒸发气体向气瓶顶部聚集过程中将热量不断携带至气枕区,气相温升速率明显高于液相;液氢瓶内流体在近壁面处易形成许多涡流,且界面处产生的蒸发气体有贴壁扩散的趋势。
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关键词
车载液氢瓶
自增压
相变
热力耦合
数值仿真
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Keywords
liquid hydrogen tank for vehicles
self-pressurization
phase change
thermodynamic coupling
numerical simulation
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分类号
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
TB663
[一般工业技术—制冷工程]
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