Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com.Waxaad isticmaalaysa nooc browser ah oo leh taageero CSS xaddidan.Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browser-ka la cusboonaysiiyay (ama aad damiso Habka Laqabsiga ee Internet Explorer).Intaa waxaa dheer, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, waxaan ku tusineynaa goobta aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Waxa uu soo bandhigayaa carousel ka kooban saddex slide hal mar.Isticmaal badhamada hore iyo kan ku xiga si aad ugu gudubto saddex sawir markiiba, ama isticmaal badhamada slider-ka ee dhamaadka si aad ugu gudubto saddex sawir markiiba.
Haydaraydhyada birta (MH) waxaa loo aqoonsan yahay inay yihiin kuwa ugu habboon ee loogu talagalay kaydinta hydrogen sababtoo ah awoodda kaydinta hydrogen ee weyn, cadaadiska shaqada oo hooseeya iyo badbaadada sare.Si kastaba ha noqotee, kinetics-qaadashadooda gaabis ee hydrogen waxay si weyn u yaraynaysaa waxqabadka kaydinta.Kuleylka degdega ah ee ka saarista kaydinta MH waxay door muhiim ah ka ciyaari kartaa kordhinta heerka qaadashada hydrogen, taasoo keentay in waxqabadka kaydinta la hagaajiyo.Marka la eego, daraasaddan ayaa loogu talagalay in lagu hagaajiyo sifooyinka kulaylka wareejinta si ay si wanaagsan u saameeyaan heerka qaadashada hydrogen ee nidaamka kaydinta MH.Gariiradda cusub ee semi-cylindrical ayaa markii ugu horreysay la sameeyay waxaana lagu hagaajiyay kaydinta hydrogen waxaana lagu daray hawo-ku-beddelka kulaylka gudaha (HTF).Iyada oo lagu saleynayo cabbirrada garoonnada kala duwan, saamaynta qaabaynta kulaylka cusub ee qaabaynta ayaa la falanqeeyay oo marka la barbar dhigo joomatari gariiradda caadiga ah ee helical.Intaa waxaa dheer, cabbirrada hawlgalka ee kaydinta MG iyo GTP ayaa tiro ahaan la darsay si loo helo qiimayaal wanaagsan.Jilitaanka nambarada, ANSYS Fluent 2020 R2 ayaa loo isticmaalaa.Natiijooyinka daraasaddan waxay muujinayaan in waxqabadka haanta kaydka ee MH si weyn loo wanaajin karo iyadoo la adeegsanayo isku-bedelka kuleyliyaha kuleyliyaha semi-cylindrical (SCHE).Marka la barbar dhigo kulaylka gariiradda wareegyada caadiga ah, muddada nuugista hydrogen waa la dhimay 59%.Masaafada ugu yar ee u dhaxaysa gariiradaha SCHE waxay keentay hoos u dhac 61% wakhtiga nuugista.Marka la eego xuduudaha hawlgalka ee kaydinta MG ee la isticmaalayo SHE, dhammaan xuduudaha la doortay waxay horseedaan horumar weyn oo ku saabsan habka nuugista hydrogen, gaar ahaan heerkulka gudaha HTS.
Waxaa jira isbedel caalami ah oo ka imanaya tamarta oo ku salaysan shidaalka fosil una guuro tamarta la cusboonaysiin karo.Sababtoo ah noocyo badan oo tamarta dib loo cusboonaysiin karo ayaa bixiya awoodda si firfircoon, kaydinta tamarta ayaa lagama maarmaan u ah in la dheellitiro culeyska.Kaydinta tamarta ku salaysan hydrogen-ka ayaa soo jiidatay dareen badan ujeedadan, gaar ahaan sababtoo ah hydrogen waxaa loo isticmaali karaa "cagaaran" shidaal beddelka ah iyo side tamarta sababtoo ah hantideeda iyo qaadisteeda.Intaa waxa dheer, hydrogen waxa kale oo uu bixiyaa tamar sare halkii cufka marka la barbar dhigo shidaalka fosil2.Waxa jira afar nooc oo muhiim ah oo kaydinta tamarta hydrogen: kaydinta gaaska cufan, kaydinta dhulka hoostiisa, kaydinta dareeraha, iyo kaydinta adag.Haydarojiin la tuujiyey waa nooca ugu muhiimsan ee loo isticmaalo baabuurta unugyada shidaalka sida basaska iyo fargeetada.Si kastaba ha ahaatee, kaydintani waxay bixisa cufnaanta cufnaanta hoose ee hydrogen (qiyaastii 0.089 kg/m3) waxayna leedahay arrimo badbaado oo la xidhiidha cadaadiska sare ee hawlgalka3.Iyada oo ku saleysan habka beddelka heerkulka jawiga hoose iyo cadaadiska, kaydinta dareeraha waxay ku kaydin doontaa hydrogen qaab dareere ah.Si kastaba ha ahaatee, marka la dareero, qiyaastii 40% tamarta ayaa lunta.Intaa waxaa dheer, tignoolajiyadan waxaa la og yahay inay tahay tamar badan iyo xoog badan marka loo eego tignoolajiyada kaydinta gobolka adag4.Kaydinta adagi waa ikhtiyaar wax ku ool ah oo loogu talagalay dhaqaalaha hydrogen, kaas oo kaydiya hydrogen iyada oo lagu darayo hydrogen maaddooyinka adag iyada oo la nuugo oo lagu sii daayo hydrogen iyada oo loo marayo nadiifinta.Metal hydride (MH), tignoolajiyada kaydinta walxaha adag, ayaa xiiso u leh dhawaan codsiyada unugyada shidaalka sababta oo ah awooddeeda hydrogen sare, cadaadiska shaqada oo hooseeya, iyo kharash yar marka loo eego kaydinta dareeraha, waxayna ku habboon tahay codsiyada taagan iyo mobilada6,7 In Intaa waxaa dheer, qalabka MH ayaa sidoo kale bixiya sifooyinka badbaadada sida kaydinta hufan ee awoodda weyn8.Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira dhibaato xaddidaysa wax soo saarka MG: heerkulka hooseeya ee kulaylka ee reactor MG wuxuu keenaa nuugista tartiib tartiib ah iyo desorption ee hydrogen.
Wareejinta kulaylka saxda ah inta lagu jiro falcelinta exothermic iyo endothermic ayaa fure u ah hagaajinta waxqabadka reactors MH.Habka rarka hydrogen-ka, kulaylka la abuuray waa in laga saaraa reactor si loo xakameeyo qulqulka rarka hydrogen ee heerka la rabo oo leh awoodda kaydinta ugu badan.Taa baddalkeeda, kulaylka ayaa loo baahan yahay si loo kordhiyo heerka isbeddelka hydrogen inta lagu jiro dheecaanka.Si loo hagaajiyo kuleylka iyo waxqabadka wareejinta tirada badan, cilmi-baarayaal badan ayaa daraasad ku sameeyay naqshadeynta iyo hagaajinta iyadoo lagu saleynayo arrimo badan sida cabbirrada hawlgalka, qaabka MG, iyo hagaajinta MG11.Kordhinta MG waxa lagu samayn karaa iyada oo lagu daro qalabka korantada kulaylka sare sida biraha xumbo ilaa lakabyada MG 12,13.Sidaa darteed, kulaylka waxtarka leh ayaa laga kordhin karaa 0.1 ilaa 2 W/mK10.Si kastaba ha ahaatee, ku-darka alaabta adag waxay si weyn u yaraynaysaa awoodda reactor-ka MN.Marka la eego cabbirrada hawlgalka, hagaajinta waxaa lagu gaari karaa iyadoo la wanaajiyo xaaladaha shaqada bilowga ah ee lakabka MG iyo qaboojiyaha (HTF).Qaab dhismeedka MG waa la hagaajin karaa iyadoo ay ugu wacan tahay joomatari ee reactor iyo naqshadaynta kulaylka.Marka la eego qaabaynta kulaylka reactor MH, hababka waxaa loo qaybin karaa laba nooc.Kuwani waa kulaylka gudaha ee lagu dhex dhisay lakabka MO iyo kulaylka dibadeed ee daboolaya lakabka MO sida baalasha, jaakadaha qaboojinta iyo biyaha qubeyska.Marka la eego kulaylka dibedda, Kaplan16 ayaa falanqeeyay hawlgalka MH reactor, iyada oo la isticmaalayo biyaha qaboojinta sida jaakad si loo yareeyo heerkulka gudaha reactor.Natiijooyinka waxa la barbardhigay reactor 22 wareeg ah iyo reactor kale oo lagu qaboojiyey is-garab dabiici ah.Waxay sheegaan in joogitaanka jaakada qaboojinta ay si weyn u yareyso heerkulka MH, taas oo kordhinaysa heerka nuugista.Daraasado tiro badan oo ku saabsan soo-jiidhiyaha MH-ka-biyoodka ee Patil iyo Gopal17 ayaa muujiyay in cadaadiska sahayda hydrogen-ka iyo heerkulka HTF ay yihiin halbeegyada muhiimka ah ee saameeya heerka qaadashada hydrogen iyo desorbation.
Kordhinta aagga wareejinta kulaylka iyadoo lagu darayo fins iyo kulaylka beddelayaasha lagu dhisay MH waa furaha hagaajinta kulaylka iyo waxqabadka wareejinta tirada badan iyo markaa waxqabadka kaydinta MH18.Dhawr habayn oo kulaylka gudaha ah (tuubo toosan iyo gariirad wareeg ah) ayaa loo qorsheeyay in lagu wareejiyo qaboojiyaha gudaha MH19,20,21,22,23,24,25,26 reactor.Isticmaalka kulaylka gudaha, qaboojinta ama dareeraha kululaynta ayaa wareejin doona kulaylka maxalliga ah gudaha reactor-ka MH inta lagu jiro habka adsorption hydrogen.Raju iyo Kumar [27] waxay isticmaaleen dhowr tuubbo oo toosan sida kuleyliyeyaasha si ay u hagaajiyaan waxqabadka MG.Natiijooyinkoodu waxay muujiyeen in wakhtiyada nuugista ay yaraadeen markii tuubooyinka tooska ah loo isticmaalo kulaylka beddelayaasha.Intaa waxaa dheer, isticmaalka tubooyinka tooska ah waxay soo gaabinaysaa wakhtiga xaalufinta hydrogen28.Heerarka qulqulka qaboojiyaha ee sarreeya waxay kordhiyaan heerka ku dallaca hydrogen-ka iyo sii daynta29.Si kastaba ha ahaatee, kordhinta tirada tuubooyinka qaboojinta ayaa saameyn togan ku leh waxqabadka MH halkii ay ka ahaan lahayd socodka qaboojiyaha30,31.Raju et al.32 waxay u isticmaaleen LaMi4.7Al0.3 sida walxo MH si ay u daraaseeyaan waxqabadka kuleyliyeyaasha badan ee kuleyliyaha ee reactors.Waxay soo sheegeen in cabbirada hawlgalka ay saameyn weyn ku yeesheen habka nuugista, gaar ahaan cadaadiska quudinta iyo ka dibna heerka socodka HTF.Si kastaba ha ahaatee, heerkulka nuugista ayaa noqday mid aan khatar ahayn.
Waxqabadka reactor-ka MH waxaa sii wanaajinaya isticmaalka kuleyliyaha kuleyliyaha wareegtada ah sababtoo ah wareejinta kulaylka oo la wanaajiyay marka loo eego tuubooyinka tooska ah.Tani waa sababta oo ah wareegga labaad ayaa si fiican uga saari kara kulaylka reactor25.Intaa waxaa dheer, tuubooyinka wareega waxay bixiyaan meel ballaaran oo dusha sare ah oo loogu talagalay wareejinta kulaylka ee lakabka MH ilaa qaboojiyaha.Marka habkan lagu soo bandhigo gudaha reactor-ka, qaybinta tuubooyinka kulaylka ayaa sidoo kale aad u lebbisan33.Wang iyo al.34 waxay darseen saamaynta muddada qaadashada hydrogen-ka iyadoo ku dartay gariiradda helicalka ah reactor-ka MH.Natiijooyinkoodu waxay muujinayaan in marka isku-xidhka wareejinta kulaylka ee kulaylka uu kordho, wakhtiga nuugista uu yaraado.Wu iyo al.25 ayaa baadhay waxqabadka Mg2Ni reactors MH iyo kulaylaha gariiradda duuban.Daraasadahooda tirada ayaa muujiyay hoos u dhaca wakhtiga falcelinta.Hagaajinta habka wareejinta kulaylka ee reactor-ka MN waxa ay ku salaysan tahay saamiga yar ee garoonka isbiirtada si uu u xidho garoonka iyo cabir aan cabbir lahayn.Daraasad tijaabo ah oo ay samaysay Mellouli et al.21 iyada oo la adeegsanayo gariiradda duuban ee kuleyliyaha gudaha ah ayaa muujisay in heerkulka bilawga HTF uu saameyn weyn ku leeyahay hagaajinta qaadashada hydrogen iyo wakhtiga qallafsan.Isku-dhafka kulaylka gudaha ee kala duwan ayaa lagu sameeyay dhowr daraasadood.Eisapur iyo al.35 waxay bartay kaydinta haydaroojin iyadoo la adeegsanayo kuleyliyaha kulaylaha gariiradda wareega leh ee leh tuubada soo celinta dhexe si loo hagaajiyo habka nuugista hydrogen.Natiijooyinkoodu waxay muujiyeen in tuubada wareega iyo tuubada soo celinta dhexe ay si weyn u wanaajiso wareejinta kulaylka ee u dhexeeya qaboojiyaha iyo MG.Dhererka yar iyo dhexroorka weyn ee tuubada wareeggu waxay kordhisaa heerka kulaylka iyo wareejinta tirada badan.Ardahaie iyo al.36 waxay isticmaaleen tuubooyin fidsan sidii kuleyliyeyaasha si ay u wanaajiyaan ku wareejinta kulaylka gudaha reactor.Waxay soo sheegeen in muddada nuugista la dhimay iyadoo la kordhinayo tirada diyaaradaha tuubada wareega ee fidsan.Isku-dhafka kulaylka gudaha ee kala duwan ayaa lagu sameeyay dhowr daraasadood.Dhau iyo al.37 waxay hagaajisay waxqabadka MH iyada oo la adeegsanayo kuleyliyaha gariiradda duuban iyo baalasha.Natiijooyinkoodu waxay muujinayaan in habkani uu hoos u dhigo wakhtiga buuxinta hydrogen-ka 2 marka loo eego kiis aan lahayn fins.Fiilooyinka annular waxaa lagu daraa tuubooyinka qaboojinta waxaana lagu dhex dhisay reactor-ka MN.Natiijooyinka daraasaddan ayaa muujinaya in habkan la isku daray uu bixiyo kuleyl badan oo isku mid ah marka la barbar dhigo reactor MH oo aan lahayn fins.Si kastaba ha ahaatee, isku darka kulaylka kala duwan waxay si xun u saameyn doontaa miisaanka iyo mugga reactor MH.Wu et al.18 marka la barbardhigo qaabaynta kulaylka kala duwan.Kuwaas waxaa ka mid ah tuubooyin toosan, baalal iyo gariirad wareeg ah.Qorayaashu waxay ka warbixiyeen in gariiradda wareega ahi ay bixiyaan hagaajinta ugu fiican ee kulaylka iyo wareejinta tirada badan.Intaa waxaa dheer, marka la barbar dhigo tuubooyinka tooska ah, tuubooyinka duuban, iyo tuubooyinka tooska ah ee isku dhafan ee tuubooyinka duuban, labajibbaaran ayaa saameyn wanaagsan ku leh hagaajinta kulaylka.Daraasad uu sameeyay Sekhar et al.40 waxay muujisay in horumar la mid ah qaadashada hydrogen lagu gaaray iyadoo la adeegsanayo gariiradda wareega sida kuleyliyaha gudaha iyo jaakad qaboojinta dibadda ah.
Tusaalooyinka kor ku xusan, isticmaalka gariiradaha wareega sida kuleyliyaha gudaha ayaa bixiya kulaylka iyo hagaajinta wareejinta ballaaran marka loo eego kuwa kale ee kulaylka, gaar ahaan tuubooyinka tooska ah iyo baalasha.Sidaa darteed, ujeeddada daraasaddan waxay ahayd in la sii horumariyo gariiradda wareega si loo hagaajiyo waxqabadka wareejinta kulaylka.Markii ugu horeysay, gariiradda semi-cylindrical cusub ayaa la sameeyay oo ku saleysan gariiradda helicalka ee kaydinta MH ee caadiga ah.Daraasaddan ayaa la filayaa inay hagaajiso waxqabadka kaydinta hydrogen iyadoo la tixgelinayo naqshad cusub oo kuleyl ah oo leh qaabaynta aagga kulaylka wanaagsan ee lagu bixiyo mugga joogtada ah ee sariirta MH iyo tuubooyinka HTF.Waxqabadka kaydinta kulaylka cusub ayaa markaa la barbar dhigay kulaylka gariiradda wareegyada caadiga ah ee ku salaysan garoommada gariiradda ee kala duwan.Marka loo eego suugaanta jirta, xaaladaha hawlgalka iyo kala fogaanshaha gariiradaha ayaa ah arrimaha ugu waaweyn ee saameeya waxqabadka reactors MH.Si kor loogu qaado naqshadaynta kulaylka cusub, saamaynta kala dheeraynta gariiradda ee wakhtiga qaadashada hydrogen iyo mugga MH ayaa la baadhay.Intaa waxaa dheer, si loo fahmo xiriirka ka dhexeeya gariiradda hemi-cylindrical cusub iyo xaaladaha hawlgalka, yoolka labaad ee daraasaddan waxay ahayd in la barto sifooyinka reactor iyadoo loo eegayo kala duwanaansho hawlgallada kala duwan iyo go'aaminta qiyamka ku habboon hawl kasta hab.halbeegga.
Waxqabadka aaladda kaydinta tamarta hydrogen ee daraasaddan waxaa lagu baarayaa iyadoo lagu saleynayo laba qaabeynta kuleyliyaha (oo ay ku jiraan tuubooyinka wareega ee kiisaska 1 ilaa 3 iyo tuubooyinka semi-cylindrical ee kiisaska 4 ilaa 6) iyo falanqaynta xasaasiga ah ee xuduudaha hawlgalka.Ku shaqaynta reactor-ka MH ayaa markii ugu horreysay la tijaabiyey iyadoo la isticmaalayo tuubo wareeg ah sida kuleyl beddeliyaha.Tuubbooyinka saliidda qaboojiyaha iyo markabka reactor-ka ee MH labaduba waxay ka samaysan yihiin bir aan fiicnayn.Waa in la ogaadaa in cabbirada reactor MG iyo dhexroorka tuubooyinka GTF ay ahaayeen kuwo joogto ah dhammaan kiisaska, halka cabbirada tallaabooyinka GTF ay kala duwan yihiin.Qaybtani waxay falanqaynaysaa saamaynta cabbirka gallinka gariiradda HTF.Dhererka iyo dhexroorka dibadda ee reactor waxay ahaayeen 110 mm iyo 156 mm, siday u kala horreeyaan.Dhexroorka tuubada saliidda kuleyliyaha ayaa lagu dejiyay 6mm.Fiiri Qaybta Dheeraadka ah wixii tafaasiil ah ee ku saabsan jaantuska wareegga wareegga reactor MH oo leh tuubo wareeg ah iyo laba tuubbo oo siman-cylindrical ah.
On berde.1a waxay tusinaysaa reactor-ka tuubada wareega ee MH iyo cabbirkeeda.Dhammaan halbeegyada joomatari waxay ku qoran yihiin shaxda.1. Tirada guud ee helix iyo mugga ZG waa qiyaastii 100 cm3 iyo 2000 cm3, siday u kala horreeyaan.Laga soo bilaabo reactor-kan MH, hawo qaab HTF ah ayaa la galiyay reactor MH dalool ah oo hoos laga keenay tuubo wareeg ah, iyo hydrogen ayaa laga keenay dusha sare ee reactor-ka.
Astaamaha joomatariyada la doortay ee reactors-hydride birta.a) kulaylka beddesha spiraal-tubular, b) oo leh kulayl-bedelka tuubbada-sami-cylindrical.
Qaybta labaad waxay eegaysaa hawlgalka MH reactor oo ku salaysan tuubo semi-cylindrical ah sida kuleyliyaha.On berde.1b waxa ay tusinaysaa reactor-ka MN oo leh laba tuubbo oo semi-cylindrical ah iyo cabbirkooda.Jadwalka 1 wuxuu taxayaa dhammaan cabbirada joomatari ee tuubooyinka semi-cylindrical, kuwaas oo si joogto ah u ah, marka laga reebo masaafada u dhaxaysa.Waa in la ogaadaa in tuubada semi-cylindrical ee kiiska 4 lagu naqshadeeyay mugga joogtada ah ee tuubada HTF iyo daawaha MH ee tuubada duuban (doorashada 3).Sida berdaha.1b, hawada ayaa sidoo kale laga soo saaray dhanka hoose ee labada tuubbooyinka HTF ee semi-cylindrical, iyo hydrogen waxaa laga keenay jihada ka soo horjeeda reactor MH.
Sababtoo ah naqshadeynta cusub ee kulaylka, ujeedada qaybtani waa in la go'aamiyo qiyamka bilowga ah ee ku habboon cabbirada hawlgalka MH reactor oo lagu daro SCHE.Xaaladaha oo dhan, hawada waxaa loo isticmaalay sidii qaboojiye si looga saaro kulaylka reactor-ka.Waxa ka mid ah saliidaha wareejinta kulaylka, hawada iyo biyaha ayaa sida caadiga ah loo doortaa sida saliidaha wareejinta kulaylka ee reactors-ka MH sababtoo ah qiimahooda hoose iyo saamaynta deegaanka ee hoose.Iyada oo ay ugu wacan tahay kala duwanaanta heerkulka hawlgalka ee sarreeya ee alloys magnesium-ku-salaysan, hawada ayaa loo doortay inay noqoto qaboojiyaha daraasaddan.Intaa waxaa dheer, waxay sidoo kale leedahay sifooyin socodka ka wanaagsan biraha kale ee dareeraha ah iyo cusbada dhalaalaysa41.Jadwalka 2 wuxuu taxayaa sifooyinka hawada ee 573 K. Falanqaynta xasaasiga ah ee qaybtan, kaliya qaababka ugu fiican ee xulashada waxqabadka MH-SCHE (xacadaha 4 ilaa 6) ayaa lagu dabaqaa.Qiyaasaha qaybtan waxay ku salaysan yihiin cabbirro hawleed kala duwan, oo ay ku jiraan heerkulka hore ee reactor-ka MH, cadaadiska rarka hydrogen, heerkulka gudaha HTF, iyo lambarka Reynolds oo lagu xisaabiyay beddelka heerka HTF.Shaxda 3 waxa ay ka kooban tahay dhammaan cabirrada hawlgalka ee loo isticmaalo falanqaynta dareenka.
Qaybtani waxay sharraxaysaa dhammaan isla'egyada xakamaynta lagama maarmaanka ah ee habka nuugista hydrogen, qaska iyo wareejinta kulaylka qaboojiyeyaasha.
Si loo fududeeyo xalka falcelinta haydaroojiinka, fikradaha soo socda ayaa la sameeyay oo la bixiyaa;
Inta lagu jiro nuugista, sifooyinka heerkulbeegga ee hydrogen iyo hydrides birta waa joogto.
Hydrogen waxaa loo tixgeliyaa gaas ku habboon, sidaas darteed xaaladaha isku dheelitirnaanta kulaylka maxalliga ah43,44 ayaa lagu xisaabtamayaa.
meesha \({L}_{gaaska}\) uu yahay raadiyaha taangiga, iyo \({L}_{kuleylka}\) waa dhererka dhidibada ah ee taangiga.Marka N uu ka yar yahay 0.0146, socodka hydrogen ee taangiga waa la iska indho tiri karaa jilitaanka iyada oo aan qalad weyn lahayn.Marka loo eego cilmi-baarista hadda, N aad ayuu uga hooseeyaa 0.1.Sidaa darteed, saamaynta gradient cadaadiska waa la dayaci karaa.
Darbiyada reactor ayaa si fiican u dahaaran xaalad kasta.Sidaa darteed, ma jiro kulaylka 47 isweydaarsiga u dhexeeya reactor iyo deegaanka.
Waxaa la og yahay in Alloys-ku-saleysan Mg ay leeyihiin sifooyin hydrogenation wanaagsan iyo awoodda kaydinta hydrogen sare ilaa 7.6 wt%8.Marka la eego codsiyada kaydinta hydrogen-ka adag, alwaaxyadan waxaa sidoo kale loo yaqaanaa walxaha fudud.Intaa waxaa dheer, waxay leeyihiin iska caabin kulayl aad u fiican iyo habaysan wanaagsan8.Waxaa ka mid ah alaabo badan oo Mg-ku-saleysan, Mg2Ni-based MgNi alloy waa mid ka mid ah xulashooyinka ugu habboon kaydinta MH sababtoo ah awoodda kaydinta hydrogen ee ilaa 6 wt%.Alloys-ka Mg2Ni waxa kale oo ay bixiyaan xayaysiis degdeg ah iyo kinetics desorption marka la barbar dhigo MgH48 alloy.Sidaa darteed, Mg2Ni waxa loo doortay sida walxaha birta ah ee hydride ee daraasaddan.
Isla'egta tamarta waxaa lagu muujiyay 25 iyadoo lagu salaynayo dheelitirka kulaylka u dhexeeya hydrogen iyo Mg2Ni hydride:
X waa qadarka hydrogen ee lagu nuugo birta dusheeda, halbeeggu waa \(miisaanka \%\), oo laga xisaabiyay isla'egta kinetic \(\frac{dX}{dt}\) inta lagu jiro nuugista sida soo socota49:
halka \({C}_{a}\) ay tahay heerka falcelinta iyo \({E}_{a}\) ay tahay tamarta firfircoonida.\({P}_{a,eq}\) waa cadaadiska dheellitirka ee gudaha reactor hydride birta inta lagu jiro habka nuugista, oo ay bixiso isla'egta van't Hoff sida soo socota25:
Halka \({P}_{ref}\) uu yahay cadaadiska tixraaca ee 0.1 MPa.\ (\Delta H \) iyo \ (\Delta S \) waa enthalpy iyo entropy falcelinta, siday u kala horreeyaan.Qalabka Alloys Mg2Ni iyo hydrogen ayaa lagu soo bandhigay shaxda.4. Liiska la magacaabay waxa laga heli karaa qaybta dheeriga ah.
Socodka dareeraha waxaa loo arkaa mid qasan sababtoo ah xawaarihiisa iyo lambarka Reynolds (Re) waa 78.75 ms-1 iyo 14000, siday u kala horreeyaan.Daraasaddan, qaab la heli karo k-ε qaska ayaa la doortay.Waxaa la xusay in habkani uu bixiyo saxnaanta sare marka la barbar dhigo hababka kale ee k-ε, iyo sidoo kale u baahan tahay waqti xisaabinta ka yar hababka RNG k-ε50,51.Fiiri Qaybta Dheeraadka ah faahfaahinta isla'egyada aasaasiga ah ee dareeraha wareejinta kulaylka.
Markii hore, nidaamka heerkulka ee reactor-ka MN wuxuu ahaa labis, celceliska xoogga saarista hydrogen wuxuu ahaa 0.043.Waxaa loo malaynayaa in soohdinta dibadda ee reactor-ka MH ay si fiican u dahaaran tahay.Alloys-ku-salaysan Magnesium waxay caadi ahaan u baahan yihiin heerkul-ku-shaqeyn oo fal-celin sare leh si loo kaydiyo oo loogu sii daayo hydrogen-ka reactor-ka.Daawaynta Mg2Ni waxay u baahan tahay kala duwanaansho heerkul ah 523-603 K nuugista ugu badan iyo heerkulka kala duwan ee 573-603 K si loo dhammeeyo desorption52.Si kastaba ha ahaatee, daraasadaha tijaabada ah ee Muthukumar et al.53 ayaa muujiyay in awoodda kaydinta ugu badan ee Mg2Ni ee kaydinta hydrogen lagu gaari karo heerkulka hawlgalka ee 573 K, taas oo u dhiganta awooddeeda aragti ahaaneed.Sidaa darteed, heerkulka 573 K ayaa loo doortay heer kulka hore ee reactor MN ee daraasaddan.
Samee cabbirro kala duwan si loo xaqiijiyo iyo natiijooyin la isku halayn karo.On berde.2 waxay muujinaysaa celceliska heerkulka meelaha la doortay ee habka nuugista hydrogen ee afar walxood oo kala duwan.Waxaa xusid mudan in hal kiis oo ka mid ah qaabayn kasta la doortay si loo tijaabiyo madax-bannaanida xadhkaha sababtoo ah joomatari la mid ah.Habka isku midka ah ee meshing ayaa lagu dabaqaa kiisaska kale.Sidaa darteed, dooro ikhtiyaarka 1 ee tuubada wareega iyo doorashada 4 ee tuubada semi-cylindrical.On berde.2a, b waxay muujinaysaa celceliska heerkulka reactor-ka ee fursadaha 1 iyo 4, siday u kala horreeyaan.Saddexda goobood ee la doortay waxay ka dhigan yihiin heerkulbeegga sariirta ee sare, dhexe, iyo hoose ee reactor-ka.Iyadoo lagu saleynayo wareegyada heerkulka goobaha la doortay, celceliska heerkulku wuxuu noqonayaa mid deggan oo muujinaya isbeddel yar oo ku yimaada tirooyinka element 428,891 iyo 430,599 xaaladaha 1 iyo 4, siday u kala horreeyaan.Sidaa darteed, cabbirradan xajmiyeedka ayaa loo doortay xisaabinta dheeraadka ah.Macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan celceliska heerkulka sariirta ee habka nuugista hydrogen ee cabbirrada unugyada kala duwan iyo meshes si isdabajoog ah loo sifeeyay ee labada kiisba waxaa lagu bixiyaa qaybta dheeriga ah.
Celceliska heerkulka sariirta ee dhibcaha la doortay ee habka nuugista hydrogen-ka ee fal-celiyeyaasha birta ah ee hydride oo leh nambaro kala duwan.(a) Celceliska heerkulka meelaha la doortay ee kiiska 1 iyo (b) Celceliska heerkulka meelaha la doortay ee kiiska 4.
Reactor-ka birta-hydride-ka ee Mg-ku-saleysan ee daraasaddan ayaa la tijaabiyay iyadoo lagu salaynayo natiijooyinka tijaabada ee Muthukumar et al.53.Daraasaddooda, waxay isticmaaleen daawaynta Mg2Ni si ay hydrogen ugu kaydiyaan tuubooyinka birta aan-lahayn.Daboolka naxaasta ah ayaa loo isticmaalaa si loo hagaajiyo kulaylka gudaha reactor-ka.On berde.3a waxay muujinaysaa isbarbardhigga celceliska heerkulka sariirta habka nuugista ee u dhexeeya daraasadda tijaabada ah iyo daraasaddan.Shuruudaha hawlgalka ee loo doortay tijaabadan waa: MG heerkulka bilowga ah 573 K iyo cadaadiska gudaha 2 MPa.Laga soo bilaabo berdaha.3a waxaa si cad loo tusi karaa in natiijadan tijaabada ahi ay si fiican ula heshiinayso kan hadda jira marka la eego celceliska heerkulka lakabka.
Xaqiijinta qaabka(a) Xaqiijinta code ee reactor-ka birta ah ee Mg2Ni iyadoo la barbardhigayo daraasadda hadda jirta shaqada tijaabada ah ee Muthukumar et al.52, iyo (b) xaqiijinta qaabka qulqulka qulqulka qulqulka qulqulka iyadoo la barbardhigayo daraasadda hadda jirta iyo tan Kumar et al. .Cilmi-baaris.54.
Si loo tijaabiyo qaabka qalalaasaha, natiijooyinka daraasaddan ayaa la barbardhigay natiijooyinka tijaabada ee Kumar et al.54 si loo xaqiijiyo saxnaanta qaabka qalalaasaha ee la doortay.Kumar et al.54 waxay wax ka barteen qulqulka qulqulka leh ee tuubada ku jirta tuubada kuleyliyaha.Biyaha waxaa loo isticmaalaa dareere kulul iyo qabow oo laga duray dhinacyada iska soo horjeeda.Heerkulka dareeraha kulul iyo qabowgu waa 323 K iyo 300 K, siday u kala horreeyaan.Nambarada Reynolds waxay u dhexeeyaan 3100 ilaa 5700 cabitaannada kulul iyo 21,000 ilaa 35,000 cabitaannada qabow.Nambarada Deanku waa 550-1000 dareeraha kulul iyo 3600-6000 cabitaannada qabow.Dhexroorka tuubada gudaha (dareere kulul) iyo tuubada dibadda (dareere qabow) waa 0.0254 m iyo 0.0508 m, siday u kala horreeyaan.Dhexroorka iyo garoonka gariiradda helical waa 0.762 m iyo 0.100 m, siday u kala horreeyaan.On berde.3b wuxuu muujinayaa isbarbardhigga natiijooyinka tijaabada ah iyo kuwa hadda jira ee lammaanaha kala duwan ee Nusselt iyo lambarada Dean ee qaboojiyaha gudaha tuubada gudaha.Saddex nooc oo qalalaase oo kala duwan ayaa la hirgeliyay waxaana la barbardhigay natiijooyin tijaabo ah.Sida ku cad fig.3b, Natiijooyinka qaabka qalalaasaha ee k-ε la gaari karo ayaa si wanaagsan ula socda xogta tijaabada ah.Sidaa darteed, qaabkan ayaa lagu doortay daraasaddan.
Jilid tirooyin ah oo daraasaddan lagu sameeyay ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo ANSYS Fluent 2020 R2.Qor Function User-Defined (UDF) oo u isticmaal ereyga gelista ee isla'egta tamarta si aad u xisaabiso kinetics ee habka nuugista.Wareegga PRESTO55 iyo habka PISO56 waxaa loo isticmaalaa isgaadhsiinta xawaaraha cadaadiska iyo hagaajinta cadaadiska.U dooro saldhigga unugga Greene-Gauss ee isbedbeddelka isbeddelka.Dhaqdhaqaaqa iyo isla'egyada tamarta waxaa lagu xalliyaa habka labaad ee kor u kaca.Marka la eego isku dhafka nasashada hoostiisa, cadaadiska, xawaaraha, iyo qaybaha tamarta ayaa loo dejiyay 0.5, 0.7, iyo 0.7, siday u kala horreeyaan.Hawlaha derbiga caadiga ah waxaa lagu dabaqaa HTF ee qaabka qalalaasaha.
Qaybtani waxa ay soo bandhigaysaa natiijooyinka jilitaanka nambarada ee wareejinta kulaylka gudaha ee la hagaajiyay ee reactor MH iyada oo la isticmaalayo isku-bedelka kulaylka gariiradda gariiradda leh (HCHE) iyo kuleyliyaha gariiradda helical (SCHE) inta lagu jiro nuugista hydrogen.Saamaynta garoonka HTF ee heerkulka sariirta reactor iyo muddada nuugista ayaa la falanqeeyay.Halbeegyada ugu muhiimsan ee habka nuugista ayaa la darsay oo lagu soo bandhigay qaybta falanqaynta dareenka.
Si loo baaro saamaynta kala dheeraynta gariiradda ku wareejinta kulaylka ee reactor-ka MH, saddex qaabaynta kulaylka oo leh meelo kala duwan ayaa la baadhay.Saddexda garoon ee kala duwan ee 15mm, 12.86mm iyo 10mm waxaa loo qoondeeyay jirka 1, jirka 2 iyo jirka 3 siday u kala horreeyaan.Waa in la ogaadaa in dhexroorka tuubada lagu hagaajiyay 6 mm heerkulkii hore ee 573 K iyo cadaadiska culeyska ee 1.8 MPa dhammaan kiisaska.On berde.4 waxay muujinaysaa celceliska heerkulka sariirta iyo xoojinta hydrogen ee lakabka MH inta lagu jiro habka nuugista hydrogen ee kiisaska 1 ilaa 3. Caadi ahaan, falcelinta u dhaxaysa birta birta iyo hydrogen waa mid ka baxsan habka nuugista.Sidaa darteed, heerkulka sariirta ayaa si degdeg ah u kaca sababtoo ah xilliga bilowga ah ee marka ugu horeysa ee hydrogen la soo geliyo reactor.Heerkulka sariirta ayaa kor u kaca ilaa uu gaaro qiimaha ugu badan ka dibna si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacaya marka kulaylka uu qaado qaboojiyaha, kaas oo leh heerkul hoose oo u shaqeeya sida qaboojiyaha.Sida ku cad fig.4a, sababtuna tahay sharraxaadda hore, heerkulka lakabka ayaa si degdeg ah u kordha oo si joogto ah hoos ugu dhacaya.Heerarka hydrogen ee habka nuugista waxay caadi ahaan ku salaysan tahay heerkulka sariirta ee reactor MH.Marka celceliska heerkulka lakabka uu hoos ugu dhaco heerkul gaar ah, dusha birta waxay nuugtaa hydrogen.Tani waxay sabab u tahay dardargelinta hababka physisorption, chemisorption, fidinta hydrogen iyo samaynta hydrides ee reactor.Laga soo bilaabo berdaha.4b waxaa la arki karaa in heerka nuugista hydrogen-ka haddii ay dhacdo 3 uu ka hooseeyo kiisaska kale iyadoo ay ugu wacan tahay qiimaha yar yar ee qiimaha kuleyliyaha gariiradda.Tani waxay keenaysaa dhererka guud ee tuubada oo dheer iyo aag kulayl weyn oo loogu talagalay tubooyinka HTF.Celcelis ahaan uruurinta hydrogen-ka 90%, waqtiga nuugista kiiska 1 waa 46,276 ilbiriqsi.Marka la barbardhigo muddada nuugista kiiska 1, muddada nuugista kiisaska 2 iyo 3 ayaa la dhimay 724 s iyo 1263 s, siday u kala horreeyaan.Qaybta dheeriga ah waxay soo bandhigaysaa heerkulbeegyada heerkulka iyo haydaroojin ee meelaha la doortay ee lakabka HCHE-MH.
Saamaynta fogaanta u dhaxaysa gariiradaha celceliska heerkulka lakabka iyo feejignaanta hydrogen.(a) Celceliska heerkulka sariirta ee gariiradaha helicalka, (b) xooga saarista haydaroojin ee gariiradaha helical, (c) celceliska heerkulka sariirta ee gariiradaha hemi-cylindrical, iyo (d) xooga saarista hydrogen ee gariiradaha hemi-cylindrical.
Si loo hagaajiyo sifooyinka kulaylka ee reactor MG, laba HFCs ayaa loogu talagalay mugga joogtada ah ee MG (2000 cm3) iyo kulaylka wareega (100 cm3) ee Doorashada 3. Qaybtani waxay sidoo kale tixgelinaysaa saameynta masaafada u dhaxaysa gariiradda 15 mm kiis 4, 12.86 mm kiis 5 iyo 10 mm kiis 6. In fig.4c,d waxay muujinaysaa celceliska heerkulka sariirta iyo xoojinta habka nuugista hydrogen ee heerkulka bilowga ah ee 573 K iyo cadaadiska rarka ee 1.8 MPa.Marka loo eego celceliska heerkulka lakabka ee Jaantuska 4c, fogaanta yar ee u dhaxaysa gariiradaha haddii ay dhacdo 6 waxay yaraynaysaa heerkulka si weyn marka loo eego labada xaaladood ee kale.Kiis 6, heerkulka sariirta hoose waxay keenaysaa uruurinta hydrogen sare (eeg sawirka 4d).Wakhtiga qaadashada hydrogen ee Variant 4 waa 19542 s, kaas oo in ka badan 2 jeer ka hooseeya Variants 1-3 iyadoo la isticmaalayo HCH.Intaa waxaa dheer, marka la barbar dhigo kiis 4, wakhtiga nuugista ayaa sidoo kale hoos loo dhigay 378 s iyo 1515 s kiisaska 5 iyo 6 oo leh masaafo hoose.Qaybta dheeriga ah waxay soo bandhigaysaa heerkulbeegyo heerkul iyo haydaroojin oo loogu talagalay meelaha la doortay ee lakabka SCHE-MH.
Si loo daraaseeyo waxqabadka laba qaabaynta kulaylka, qaybtani waxay soo bandhigaysaa qalooca heerkulka saddex meelood oo la doortay.Reactor-ka MH ee leh HCHE ee kiiska 3 waxa loo doortay marka la barbar dhigo reactor-ka MH ka kooban SCHE haddii ay dhacdo 4 sababtoo ah waxa uu leeyahay mug MH joogto ah iyo mugga tuubada.Shuruudaha hawlgalka ee isbarbardhiggan waxay ahaayeen heerkul bilow ah 573 K iyo cadaadiska rarka ee 1.8 MPa.On berde.5a iyo 5b waxay muujinayaan dhammaan saddexda boos ee la doortay ee astaamaha heerkulka xaaladaha 3 iyo 4, siday u kala horreeyaan.On berde.5c waxay tusinaysaa astaanta heerkulka iyo feejignaanta lakabka ka dib 20,000 s ee qaadashada hydrogen.Marka loo eego xariiqa 1 ee Jaantuska 5c, heerkulka ku wareegsan TTF marka laga eego xulashooyinka 3 iyo 4 ayaa hoos u dhacaya iyadoo ay ugu wacan tahay wareejinta kulaylka isku dhafan ee qaboojiyaha.Tani waxay keenaysaa uruurin sare oo hydrogen ah agagaarka aaggan.Si kastaba ha noqotee, isticmaalka laba SCHEs waxay keenaysaa feejignaanta lakabka sare.Jawaabaha dhaqdhaqaaqa dhaqsaha badan ayaa laga helay agagaarka gobolka HTF haddii ay dhacdo 4. Intaa waxaa dheer, ugu badnaan 100% ayaa sidoo kale laga helay gobolkan.Laga soo bilaabo xariiqda 2 ee ku taal badhtamaha reactor-ka, heerkulka kiiska 4 aad ayuu uga hooseeyaa heerkulka kiiska 3 meel kasta marka laga reebo xarunta reactor-ka.Tani waxay keenaysaa xoojinta ugu badan ee hydrogen ee kiiska 4 marka laga reebo gobolka u dhow xarunta reactor ee ka fog HTF.Si kastaba ha ahaatee, xoojinta kiis 3 wax badan kama beddelin.Farqi weyn oo u dhexeeya heerkulka iyo xoojinta lakabka ayaa lagu arkay safka 3 ee u dhow albaabka GTS.Heerkulka lakabka haddii ay dhacdo 4 ayaa si weyn hoos ugu dhacay, taasoo keentay xoojinta ugu sarreysa ee hydrogen ee gobolkan, halka xariiqda feejignaanta haddii ay dhacdo 3 ay weli isbeddelayso.Tan waxa u sabab ah dardargelinta wareejinta kulaylka SCHE.Faahfaahinta iyo falanqaynta isbarbardhigga celceliska heerkulka lakabka MH iyo dhuumaha HTF ee u dhexeeya kiiska 3 iyo kiiska 4 ayaa lagu bixiyey qaybta dheeriga ah.
Heerkulka iyo fiirsashada sariirta ee meelaha la doortay ee reactor-ka birta ah.(a) Goobaha loo xushay kiiska 3, (b) Goobaha loo xushay kiis 4, iyo (c) Heerkulka muuqaalka iyo xoojinta lakabka meelaha la doortay kadib 20,000 s ee habka qaadashada hydrogen ee kiisaska 3 iyo 4.
On berde.Jaantuska 6 wuxuu muujinayaa isbarbardhigga celceliska heerkulka sariirta (eeg sawirka 6a) iyo xoojinta hydrogen (eeg sawirka 6b) ee nuugista HCH iyo SHE.Waxaa laga arki karaa jaantuskan in heerkulka lakabka MG uu si weyn hoos ugu dhacayo sababtoo ah kororka aagga kulaylka.Ka saarida kulaylka badan ee reactor-ka waxay keentaa heerka sare ee qaadashada hydrogen.In kasta oo labada qaab-bedelka kulaylku ay leeyihiin tiro isku mid ah marka la barbar dhigo isticmaalka HCHE sida Xulashada 3, wakhtiga qaadashada hydrogen ee SCHE ee ku saleysan Xulashada 4 ayaa si weyn hoos loogu dhigay 59%.Falanqaynta faahfaahsan ee dheeraadka ah, uruurinta hydrogen ee labada qaabaynta kuleyliyaha kuleyliyaha ayaa lagu muujiyay sida isolines ee Jaantuska 7. Jaantuskani wuxuu muujinayaa in labada xaaladoodba, hydrogen uu bilaabo inuu ka soo nuugo hoosta agagaarka marinka HTF.Heerarka sare ayaa laga helay gobolka HTF, halka xajmiyada hoose lagu arkay badhtamaha reactor-ka MH taas oo ay ugu wacan tahay fogaanshiyaha kulaylka.Ka dib 10,000 s, xoojinta hydrogen ee kiiska 4 aad ayuu uga sarreeyaa kiiska 3. Kadib 20,000 ilbiriqsi, celceliska qiyaasta hydrogen ee reactor ayaa kor u kacday 90% kiiska 4 marka la barbardhigo 50% hydrogen kiiska 3. Tani waxay noqon kartaa sabab u ah awoodda qaboojinta waxtarka sare leh ee isku-darka laba SCHEs, taasoo keentay heerkulka hoose ee gudaha lakabka MH.Sidaa awgeed, cadaadis dheellitiran oo dheeraad ah ayaa ku dhacaya gudaha lakabka MG, taas oo horseedaysa nuugista degdega ah ee hydrogen.
Kiiska 3 iyo Kiis 4 Isbarbardhigga celceliska heerkulka sariirta iyo xoogga saarista hydrogen ee u dhexeeya laba qaabeeyayaasha kulaylka.
Isbarbardhigga uruurinta hydrogen ka dib 500, 2000, 5000, 10000 iyo 20000 s ka dib bilawga habka nuugista hydrogen ee kiiska 3 iyo kiiska 4.
Shaxda 5 ayaa soo koobaysa muddada qaadashada hydrogen ee kiisaska oo dhan.Intaa waxaa dheer, jaantusku wuxuu sidoo kale muujinayaa wakhtiga nuugista hydrogen, oo lagu muujiyay boqolkiiba.Boqolleydan waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo lagu salaynayo waqtiga nuugista ee Kiiska 1. Shaxdan, waqtiga nuugista MH reactor ee isticmaalaya HCHE waa qiyaastii 45,000 ilaa 46,000 s, waqtiga nuugista oo ay ku jirto SCHE waa qiyaastii 18,000 ilaa 19,000 s.Marka la barbardhigo kiiska 1, wakhtiga nuugista ee kiiska 2 iyo kiiska 3 waxa la dhimay 1.6% kaliya iyo 2.7%, siday u kala horreeyaan.Markaad isticmaalayso SCHE halkii aad ka isticmaali lahayd HCHE, wakhtiga nuugista ayaa si weyn hoos loogu dhigay laga bilaabo kiis 4 ilaa kiis 6, min 58% ilaa 61%.Way caddahay in ku darida SCHE ee reactor-ka MH ay si weyn u wanaajiso habka nuugista hydrogen iyo waxqabadka reactor MH.Inkasta oo rakibidda kulaylka kuleyliyaha gudaha MH reactor ay hoos u dhigto awoodda kaydinta, tignoolajiyadani waxay bixisaa horumar weyn oo ku saabsan wareejinta kulaylka marka loo eego tignoolajiyada kale.Sidoo kale, hoos u dhigista qiimaha garoonku waxay kordhin doontaa mugga SCHE, taasoo keentay hoos u dhaca mugga MH.Haddii ay dhacdo 6 oo leh mugga SCHE-ga ugu sarreeya, awoodda mugga MH ayaa kaliya la dhimay 5% marka la barbar dhigo kiis 1 oo leh mugga ugu hooseeya ee HCHE.Intaa waxaa dheer, inta lagu jiro nuugista, kiiska 6 wuxuu muujiyay waxqabad degdeg ah oo ka sii wanaagsan iyadoo 61% la dhimay wakhtiga nuugista.Sidaa darteed kiiska 6 ayaa loo doortay baaritaan dheeraad ah oo ku saabsan falanqaynta dareenka.Waa in la ogaadaa in wakhtiga dheer ee qaadashada hydrogen uu la xiriiro haanta kaydinta oo ay ku jirto mugga MH oo ku saabsan 2000 cm3.
Qiyaasaha hawlgalka inta lagu jiro falcelinta ayaa ah arrimo muhiim ah oo si togan ama si xun u saameeya waxqabadka fal-celinta MH ee xaaladaha dhabta ah.Daraasadani waxay tixgalinaysaa falanqaynta xasaasiga ah si loo go'aamiyo cabbirada hawlgalka bilowga ah ee ku habboon reactor-ka MH oo lagu daray SCHE, qaybtani waxay baartaa afarta cabbir ee ugu muhiimsan ee hawlgalka ee ku salaysan qaabaynta reactor-ka ugu fiican haddii ay dhacdo 6. Natiijooyinka dhammaan xaaladaha hawlgalka ayaa lagu muujiyay Sawirka 8
Garaafka xooga saarista hydrogen ee hoos yimaada xaalado shaqo oo kala duwan marka la isticmaalayo kulaylka kuleyliyaha leh gariiradda semi-cylindrical.(a) cadaadiska rarka, (b) heerkulka sariirta bilowga ah, (c) qaboojiyaha lambarka Reynolds, iyo (d) heerkulka gudaha ee qaboojiyaha.
Iyada oo ku saleysan heerkulka bilowga ah ee joogtada ah ee 573 K iyo qulqulka qaboojiyaha leh tirada Reynolds ee 14,000, afar cadaadis oo kala duwan ayaa la doortay: 1.2 MPa, 1.8 MPa, 2.4 MPa, iyo 3.0 MPa.On berde.8a waxay muujinaysaa saamaynta cadaadiska rarida iyo SCHE ee diirada hydrogen ka dib.Waqtiga nuugista ayaa hoos u dhacaya cadaadiska kor u kaca.Isticmaalka cadaadiska hydrogen ee la dabaqay ee 1.2 MPa waa kiiska ugu xun ee habka nuugista hydrogen, iyo muddada nuugista ayaa ka badan 26,000 s si loo gaaro 90% nuugista hydrogen.Si kastaba ha ahaatee, cadaadiska sare ee culeyska ayaa keenay 32-42% hoos u dhac ku yimid wakhtiga nuugista laga bilaabo 1.8 ilaa 3.0 MPa.Tani waxay sabab u tahay cadaadiska bilowga ah ee sare ee hydrogen, taas oo keenta farqi weyn oo u dhexeeya cadaadiska dheellitirka iyo cadaadiska la dabaqay.Sidaa darteed, tani waxay abuurtaa xoog weyn oo wadista kinetics-ka qaadashada hydrogen.Waqtiga bilowga ah, gaasta hydrogen si degdeg ah ayaa loo nuugay sababtoo ah farqiga weyn ee u dhexeeya cadaadiska dheellitirka iyo cadaadiska la dabaqay57.Cadaadiska rarka ee 3.0 MPa, 18% hydrogen ayaa si degdeg ah u ururay 10kii ilbiriqsi ee hore.Hydrogen waxaa lagu kaydiyay 90% reactors marxaladdii u dambaysay ee 15460 s.Si kastaba ha noqotee, cadaadiska culeyska ee 1.2 ilaa 1.8 MPa, waqtiga nuugista ayaa si weyn hoos loogu dhigay 32%.Cadaadisyada kale ee sarreeya ayaa saameyn yar ku yeeshay hagaajinta waqtiyada nuugista.Sidaa darteed, waxaa lagu talinayaa in cadaadiska rarka ee MH-SCHE reactor uu noqdo 1.8 MPa.Qeybta dheeriga ah waxay muujineysaa jaangooyooyinka uruurinta hydrogen ee cadaadiska kala duwan ee culeysyada 15500 s.
Doorashada heerkulka bilowga ah ee ku habboon ee fal-celinta MH waa mid ka mid ah arrimaha ugu muhiimsan ee saameeya habka xayaysiinta hydrogen, maadaama ay saameynayso xoogga wadista falcelinta samaynta hydride.Si loo daraaseeyo saamaynta SCHE ee heerkulka bilowga ah ee reactor-ka MH, afar heerkul kala duwan ayaa lagu doortay cadaadis joogto ah oo ah 1.8 MPa iyo lambarka Reynolds oo ah 14,000 HTF.On berde.Jaantuska 8b wuxuu muujinayaa isbarbardhigga heerkul bilow oo kala duwan, oo ay ku jiraan 473K, 523K, 573K, iyo 623K.Dhab ahaantii, marka heerkulku ka sarreeyo 230 ° C ama 503K58, daawaynta Mg2Ni waxay leedahay sifooyin wax ku ool ah habka nuugista hydrogen.Si kastaba ha ahaatee, xilliga bilowga ah ee duritaanka hydrogen, heerkulku si degdeg ah ayuu u kacayaa.Sidaa darteed, heerkulka lakabka MG wuxuu dhaafi doonaa 523 K. Sidaa darteed, samaynta hydrides waa la fududeeyay sababtoo ah heerka nuugista oo kordhay53.Laga soo bilaabo berdaha.Waxaa laga arki karaa sawirka 8b in hydrogen si dhakhso ah loo nuugo marka heerkulka bilowga ah ee lakabka MB uu hoos u dhaco.Cadaadiska dheellitirka hoose wuxuu dhacaa marka heerkulka hore uu hooseeyo.Inta badan farqiga cadaadiska u dhexeeya cadaadiska dheellitirka iyo cadaadiska la dabaqay, si dhakhso ah habka nuugista hydrogen.Heerkulka bilowga ah ee 473 K, hydrogen si degdeg ah ayaa loo nuugo ilaa 27% inta lagu jiro 18 ilbiriqsi ee hore.Intaa waxaa dheer, wakhtiga nuugista ayaa sidoo kale laga dhimay 11% ilaa 24% heerkul hoose oo hooseeya marka loo eego heerkulka hore ee 623 K. Waqtiga nuugista heerkulka ugu hooseeya ee 473 K waa 15247 s, taas oo la mid ah kan ugu fiican. Cadaadiska kiiska, si kastaba ha ahaatee, hoos u dhaca heerkulka reactor ee bilowga ah waxay keenaysaa hoos u dhaca awoodda kaydinta hydrogen.Heerkulka hore ee reactor-ka MN waa inuu ahaadaa ugu yaraan 503 K53.Intaa waxaa dheer, heerkulka bilowga ah ee 573 K53, awoodda kaydinta hydrogen ee ugu badan ee 3.6 wt% ayaa lagu gaari karaa.Marka la eego awoodda kaydinta hydrogen-ka iyo muddada nuugista, heerkulka u dhexeeya 523 iyo 573 K ayaa wakhtiga soo gaabinaya kaliya 6%.Sidaa darteed, heerkul ah 573 K ayaa loo soo jeediyay sidii heerkulka hore ee reactor MH-SCHE.Si kastaba ha ahaatee, saamaynta heerkulka bilowga ah ee habka nuugista ayaa ka yara muhiimsan marka loo eego cadaadiska loading.Qeybta dheeriga ah waxay muujineysaa jaangooyooyinka uruurinta hydrogen ee heerkul bilow ah oo kala duwan oo ah 15500 s.
Heerka socodka waa mid ka mid ah halbeegyada ugu muhiimsan ee hydrogenation iyo fuuqbaxa sababtoo ah waxay saameyn kartaa qaska iyo ka saarista kulaylka ama gelinta inta lagu jiro hydrogenation iyo fuuqbaxa59.Heerarka socodka sare wuxuu abuuri doonaa wejiyo qallafsan oo keeni doona dareere degdeg ah oo dhex mara tubbada HTF.Dareen-celintani waxay dhalin doontaa wareejinta kulaylka degdega ah.Xawaaraha gelitaanka kala duwan ee HTF waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo lagu salaynayo lambarrada Reynolds ee 10,000, 14,000, 18,000, iyo 22,000.Heerkulka hore ee lakabka MG ayaa lagu hagaajiyay 573 K iyo cadaadiska rarka ee 1.8 MPa.Natiijooyinka berdaha.8c waxay muujinaysaa in la isticmaalo nambarka Reynolds sare marka lagu daro natiijooyinka SCHE ee heerka sare u kaca.Marka tirada Reynolds ay ka korodho 10,000 ilaa 22,000, wakhtiga nuugista ayaa hoos u dhacaya qiyaastii 28-50%.Waqtiga nuugista ee tirada Reynolds ee 22,000 waa 12,505 ilbiriqsi, taas oo ka yar heer kulka kala duwan ee rarka iyo cadaadiska.Wareegyada fiirsashada hydrogen ee lambarrada Reynolds ee kala duwan ee GTP ee 12500 s ayaa lagu soo bandhigay qaybta dheeriga ah.
Saamaynta SCHE ee heerkulka bilowga ah ee HTF waa la falanqeeyay oo lagu muujiyay sawirka 8d.Heerkulka hore ee MG ee 573 K iyo cadaadiska culeyska hydrogen ee 1.8 MPa, afar heerkul bilow ah ayaa loo doortay falanqayntan: 373 K, 473 K, 523 K, iyo 573 K. 8d waxay muujineysaa in hoos u dhaca heerkulka qaboojiyaha meesha laga soo galo waxay keentaa hoos u dhaca wakhtiga nuugista.Marka la barbar dhigo kiis salka leh heerkulka gudaha ee 573 K, wakhtiga nuugista ayaa la dhimay ku dhawaad 20%, 44% iyo 56% heerkulka gudaha ee 523 K, 473 K iyo 373 K, siday u kala horreeyaan.6917 s, heerkulka bilowga ah ee GTF waa 373 K, diirada hydrogen ee reactor waa 90%.Tan waxaa lagu sharxi karaa iyada oo la xoojiyey wareejinta kulaylka convective ee u dhexeeya lakabka MG iyo HCS.Heerkulka hoose ee HTF wuxuu kordhin doonaa daminta kulaylka wuxuuna keenayaa kor u kaca qaadashada hydrogen.Dhammaan cabirrada hawlgalka, hagaajinta waxqabadka reactor-ka MH-SCHE iyadoo la kordhinayo heerkulka gudaha HTF ayaa ahaa habka ugu habboon, tan iyo wakhtiga ugu dambeeya ee habka nuugista wuxuu ka yaraa 7000 s, halka waqtiga nuugista ugu yar ee hababka kale uu ahaa mid ka badan. in ka badan 10000 s.Wareegyada fiirsashada hydrogen-ka waxaa lagu soo bandhigay heerkul bilow ah oo kala duwan oo GTP ah 7000 s.
Daraasadani waxay soo bandhigaysaa markii ugu horeysay qalab cusub oo kuleyl-kuleyl ah oo semi-cylindrical ah oo lagu dhex daray unug kaydinta biyo-biyoodka birta ah.Awoodda nidaamka la soo jeediyay si uu u nuugo hydrogen ayaa lagu baaray qaabab kala duwan oo kuleyliyaha.Saamaynta cabbirada hawlgalka ee is-weydaarsiga kulaylka ee u dhexeeya lakabka hydride birta iyo qaboojiyaha ayaa la baadhay si loo helo xaaladaha ugu wanaagsan ee lagu kaydiyo hydrides birta iyadoo la isticmaalayo kulaylka cusub.Natiijooyinka ugu muhiimsan ee daraasaddan ayaa lagu soo koobay sidatan.
Iyada oo kuleyliyaha kulaylaha semi-cylindrical-ga ah, waxqabadka wareejinta kulaylku waa la wanaajiyay sababtoo ah waxay leedahay kuleyl badan oo isku mid ah oo qaybinta lakabka magnesium, taasoo keentay heerka nuugista hydrogen ka wanaagsan.Waase haddii mugga tuubada is-weydaarsiga kulaylka iyo hydride-ka birta ahi aanay isbeddelin, wakhtiga falcelinta nuugista ayaa si weyn hoos loogu dhigay 59% marka la barbar dhigo kulaylka gariiradda duuban ee caadiga ah.
Waqtiga boostada: Jan-15-2023