ఆటోమొబైల్ ఇంజినీరింగ్లో పురోగతి
అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செயல்முறைக்கான ஆன்-போர்டு குளிர் வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு

இளம் மின் கிம்

எரிபொருள் செல் வாகனங்களில் ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு அழுத்தம் 35 MPa இலிருந்து 70 MPa ஆக அதிகரிக்கப்பட்டுள்ளது. எதிர்மறையாக, எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையத்தில் வேகமாக நிரப்பும் போது ஹைட்ரஜன் தொட்டியின் உள்ளே இத்தகைய அழுத்தம் அதிகரிப்பு குறிப்பிடத்தக்க வெப்பநிலை உயர்வை ஏற்படுத்துகிறது, இது பாதுகாப்பு சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். குளிரூட்டியை நிறுவுவது பெரும்பாலும் இந்த கவலையைத் தணிக்கிறது, ஏனெனில் அது ஹைட்ரஜன் வாயுவை தொட்டியில் படிவதற்கு முன்பு குளிர்விக்கிறது. ஆற்றல் திறன் மேம்பாடு மற்றும் பாதுகாப்புக் கவலைகள் ஆகிய இரண்டையும் நிவர்த்தி செய்ய, இந்தக் கட்டுரையானது விரிவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜனால் குளிரூட்டப்பட்ட ஆன்-போர்டு குளிர் வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (CTES) அமைப்பை முன்மொழிந்தது. ஓட்டுநர் சுழற்சியின் போது, ​​முன்மொழியப்பட்ட அமைப்பு கூடுதல் சக்தி மற்றும் குளிர் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்க அழுத்தம் சீராக்கிக்கு பதிலாக விரிவாக்கியைப் பயன்படுத்துகிறது. மேலும், CTES ஆனது விரிவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் வாயுவின் குளிர்ச்சியான ஆற்றலை மீட்டெடுப்பதற்கான கட்ட மாற்றப் பொருட்களுடன் (PCM) பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இது பின்னர் எரிபொருள் நிலையத்திலிருந்து உயர் அழுத்த ஹைட்ரஜன் வாயுவை குளிர்விக்க அடுத்த நிரப்புதலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, எரிபொருள் செல் வாகனங்களில் வழக்கமான ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு அழுத்தம் 35 MPa; அத்தகைய அழுத்தம் 70 MPa தேவைப்படும் நீண்ட தூர ஓட்டுதலுக்கு இடமளிக்கும் வகையில் மிகக் குறைந்த அளவு ஆற்றல் அடர்த்தியை உருவாக்கியது. சமீபத்தில், ஆன்-போர்டு ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு, முக்கியமாக 70 MPa உயர் அழுத்தத்தில், பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. எவ்வாறாயினும், அழுத்தத்தின் இந்த அதிகரிப்பு, சுருக்க வெப்பம் மற்றும் ஜூல்-தாம்சன் விரிவாக்கம் காரணமாக எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையத்தில் வேகமாக நிரப்பும் போது வாகனத் தொட்டியின் வெப்பநிலையில் குறிப்பிடத்தக்க உயர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது. எரிபொருள் நிரப்புவதற்கு முன் குளிர்விப்பான் மூலம் ஹைட்ரஜனை குளிர்விப்பது, சர்வதேச தரநிலைகள் மற்றும் சொசைட்டி ஆஃப் ஆட்டோமோட்டிவ் இன்ஜினியர்ஸ் (SAE) நெறிமுறை மற்றும் தரநிலைப்படுத்தலுக்கான சர்வதேச அமைப்பு (ISO) பாதுகாப்புக் குறியீடு (ISO) பாதுகாப்புக் குறியீடு போன்ற சர்வதேச தரநிலைகள் மற்றும் விதிமுறைகளுக்கு இணங்க வெப்பநிலை உயர்வைக் குறைக்கிறது. அதாவது, 85 °C). நிரப்பும் செயல்பாட்டின் போது இத்தகைய வெப்பநிலை அதிகரிப்பு தொட்டியின் உள்ளே சேமிக்கப்படும் மொத்த வாயு அளவையும் குறைக்கிறது. தொடர்ச்சியான சோதனைகளில், கிம் மற்றும் பலர். கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் (CFD) பகுப்பாய்வு மூலம் தொட்டியின் சிலிண்டரில் அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலை மாற்றம். மிகுவல் மற்றும் பலர். எரிவாயு நிரப்புதல் விகிதத்தின் விளைவை மதிப்பீடு செய்தது.