химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

водорода в диапазоне изменения режимных параметров конвективного теплообмена, характерного для работы автомобильных аккумуляторов водорода.

Выбор рациональных размеров металлогидридных элементов приобретает особое значение при разработке и создании блоков автомобильной системы хранения водорода, призванной обеспечить устойчивую работу двигателя при пуске из холодного состояния и на переходных режимах.

Стремление улучшить условия теплопереноса за счет более плотной упаковки слоя гидрида повышает гидравлическое сопротивление и затрудняет доступ водорода в зону реакции.

На основании данных экспериментального исследования процессов массопереноса на физических моделях металлогидридных систем можно сделать вывод о том, что существует определенная толщина слоя, превышение которой вызывает заметке возрастание гидравлического сопротивления для протока Водорода к периферийным зонам. Так, для металлогидрида

107

вида LaNi5H,. с насыпной плотностью р = (3,7 -f- 3,9) ^ X Ю3 кг/м3 влияние геометрического фактора представлено в виде отношения длины металлогидридногоэлемента; к проходному сечению, выраженному через эквивалентный диаметр d, проявляется при значениях lid > 20. Сокращение длительности сорбционных процессов только за счет интенсификации теплопереноса не осуществимо, так как в этом случае гс

100

80

ВО

40

20

12 t, мин

t,V 100 90 80 70 60 SO 40 30 20 10 0

Рис. 60. Характер изменения температур по длине гидридного элемента и давления водорода в ием по мере разрядки.

Рис. 61. Динамика заправки гидридного аккумулятора водородом:

/ и 2 — интенсивность поглощения водорода соответственно с охлаждением и без охлаждения: /' и 2' — изменение температуры на поверхности гидридного элемента соответственно с охлаждением и без охлаждения.

лимитирующей стадией является массоперенос водорода в металлогидриде.

Зависимость динамики выхода водорода из металлогидрида LaNi5Hx от диаметра элемента представлена на рис. 59. Исходя из максимального расхода водорода двигателем в условиях городской эксплуатации автомобиля можно определить размер металлогидридного элемента. Из полученных данных следуем что при интенсивности теплового воздействия, обусловленной режимом работы двигателя, необходимые расходные характеристики обеспечиваются при значении диаметра металлогидридного элемента не более 40 мм.

Экспериментальные исследования динамики зарядки и выделения водорода из гидрида проводились на натурном элементе автомобильного аккумулятора водорода с интерметаллидом LaNi5. Испытаниями предусматривалась оценка времени разрядки аккумулятора, изменения равновесных давлений водорода над гидридом и температур по длине элемента при расходах водорода, соответствующих потреблению двигателем на стационарных режимах ездового цикла. Учитывая значитель-

ный избыток тепла ОГ в схемах с низкотемпературными гидридами, установку снабжали регулятором расхода ОГ что позволяло поддерживать равновесные давления на заданном уровне.

Характер изменения равновесных давлений и температуры гидридного элемента представлен на диаграмме (рис. 60), ко-торая соответствует движению автомобиля на третьей передаче со скоростью 50 км/ч. Результаты показывают, что параметры гидридного элемента аккумулятора, полученные расчетно-аналитическим методом, удовлетворяют расходным характеристикам по водороду на основных режимах ездового цикла. Изменяя расход ОГ, можно поддерживать равновесное давление водорода на уровне 0,3—0,5 МПа на протяжении 90 % времени разрядки аккумулятора, при этом температура на поверхности элемента в конце разрядки не превышает 100 СС, это гарантирует абсолютную безопасность эксплуатации аккумулятора.

Повторная заправка гидридного элемента непосредственно после его разрядки практически невозможна при давлениях ниже 5,0 МПа вследствие высокого равновесного давления диссоциации гидрида при температуре около 100 °С. Для повторной заправки гидрид должен быть охлажден до температуры 15-20 СС.

В процессе зарядки аккумулятора необходимо охлаждение гидрида. В этом случае полное насыщение гидрида водородом при давлении 2,0 МПа осуществляется за 15—17 мин, а 80 %-ное насыщение — за 4—5 мин (рис. 61). Процесс заправки без охлаждения возможен только до 50 % полной емкости аккумулятора, что является следствием повышения температуры гидрида и равновесного давления диссоциации до уровня давления заправки. Полученные данные хорошо согласуются срезульта-гами теплового баланса, приведенными в предыдущем параграфе.

На основании расчетно-экспериментальных исследований 8 ИПМаш АН УССР было спроектировано и изготовлено несколько образцов металлогидридных аккумуляторов на 2,5 кг в°Дорода, которые прошли испытания на опытных автомобилях.

108

Глава пятая

ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ

Исходя из принципиальной возможности использования водорода на автомобильном транспорте водородные автомобили целесообразно делить на две группы: водородные автомобили, на которых водород применяется как самостоятельное топливо, и бензоводородн

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Скачать книгу "Применение водорода для автомобильных двигателей" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
габариты шкафчиков детского сада
тейпы купить в москве
Skagen Ancher SKW6164
техническое обслуживание систем кондиционирования цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.02.2017)