تعزيز عملية تخزين الهيدروجين باستخدام أنبوب الحرارة
DOI:
https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1519الكلمات المفتاحية:
تخزين الهيدروجين، أنبوب الحرارة، هيدريد المعدن، وقت الامتصاص، معدل التخزينالملخص
في عمليات تخزين الهيدروجين ، يعد نقل الحرارة من/إلى طبقة هيدريد المعدن عاملاً بالغ الأهمية يؤثر على أداء صهاريج تخزين الهيدروجين. فحصت هذه الدراسة تأثير الأنبوب الحراري على خزانات هيدريد المعدن ، والتي تم بناؤها على أساس تباين في نزع حرارة الخزان. . هذه الدراسة التجريبية تشرح استخدام أنبوب الحرارة لتعزيز نقل الحرارة تحت تأثير ضغط هيدروجين مختلف يتراوح من 2 إلى 10 بار. تم في هذه الدراسة مقارنة نموذجان من صهاريج تخزين الهيدروجين تتكون من خزانات أسطوانية بنفس أبعاد القاعدة. الأول عبارة عن أسطوانة مغلقة تتبادل الحرارة من خلال أسطحها الجانبية والقاعدية عن طريق التبريد بالحمل الحراري الطبيعي. والثاني يتكون من اسطوانة مماثلة تنزع منها الحرارة عن طريق أتبوب حراري مصنع معمليا من النحاس بداخله سائل الميثانول مثبت على المحور بمنتصف الخزان. تظهر النتائج أن استخدام أنبوب الحرارة يمكن أن يكون خيارًا جيدًا لزيادة أداء تخزين الهيدروجين. تم تقليل وقت الامتصاص للهيدروجين عند استخدام 10 بار ضغط بأكثر من 30٪، وزادت كتلة تخزين الهيدروجين بحوالي 10٪ - 15٪.
المراجع
M. C. McManus, "Environmental consequences of the use of batteries in low carbon systems: The impact of battery production," Applied Energy. 2012, vol. 93, pp. 288-295. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.12.062
C. Chung, S.-W. Yang, C.-Y. Yang, C.-W. Hsu, and P.-Y. Chiu, "Experimental study on the hydrogen charge and discharge rates of metal hydride tanks using heat pipes to enhance heat transfer," Applied energy. 2013, vol. 103, pp. 581-587. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.10.024
A. Demircan, M. Demiralp, Y. Kaplan, M. Mat, and T. Veziroglu, "Experimental and theoretical analysis of hydrogen absorption in LaNi5–H2 reactors," International Journal of Hydrogen Energy. 2005, vol. 30, pp. 1437-1446. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2005.02.002
Y. Kaplan, "Effect of design parameters on enhancement of hydrogen charging in metal hydride reactors," International Journal of Hydrogen Energy. 2009, vol. 34, pp. 2288-2294. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2008.12.096
H. Dhaou, A. Souahlia, S. Mellouli, F. Askri, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Experimental study of a metal hydride vessel based on a finned spiral heat exchanger," international journal of hydrogen energy, 2010, vol. 35, pp. 1674-1680. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.11.094
H. Dhaou, N. B. Khedher, S. Mellouli, A. Souahlia, F. Askri, A. Jemni, et al., "Improvement of thermal performance of spiral heat exchanger on hydrogen storage by adding copper fins," International Journal of Thermal Sciences. 2011, vol. 50, pp. 2536-2542. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2011.05.016
A. Jemni, S. B. Nasrallah, and J. Lamloumi, "Experimental and theoretical study of ametal–hydrogen reactor," International Journal of Hydrogen Energy. 1999, vol. 24, pp. 631-644. DOI: https://doi.org/10.1016/S0360-3199(98)00117-7
K. Aldas, M. D. Mat, and Y. Kaplan, "A three-dimensional mathematical model for absorption in a metal hydride bed," International Journal of Hydrogen Energy. 2002, vol. 27, pp. 1049-1056. DOI: https://doi.org/10.1016/S0360-3199(02)00010-1
S. Mellouli, F. Askri, H. Dhaou, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "A novel design of a heat exchanger for a metal-hydrogen reactor," International Journal of Hydrogen Energy. 2007, vol. 32, pp. 3501-3507. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2007.02.039
S. Mellouli, F. Askri, H. Dhaou, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Numerical study of heat exchanger effects on charge/discharge times of metal–hydrogen storage vessel," International Journal of Hydrogen Energy. 2009, vol. 34, pp. 3005-3017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2008.12.099
A. Souahlia, H. Dhaou, F. Askri, M. Sofiene, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Experimental and comparative study of metal hydride hydrogen tanks," international journal of hydrogen energy. 2011, vol. 36, pp. 12918-12922. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.07.022
A. Souahlia, H. Dhaou, F. Askri, S. Mellouli, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Experimental study and characterization of metal hydride containers," international journal of hydrogen energy. 2011, vol. 36, pp. 4952-4957. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.01.074
M. Kayfeci, F. Bedir, and H. KURT, "Experimental investigation of the effects of vessel design and hydrogen charge pressure on metal hydride based hydrogen storage parameters," Journal of Thermal Science and Technology. 2014, vol. 34, pp. 83-90.
S. Mellouli, F. Askri, H. Dhaou, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Numerical simulation of heat and mass transfer in metal hydride hydrogen storage tanks for fuel cell vehicles," International Journal of Hydrogen Energy. 2010, vol. 35, pp. 1693-1705. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.12.052
F. Askri, M. B. Salah, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Optimization of hydrogen storage in metal-hydride tanks," International journal of hydrogen Energy. 2009, vol. 34, pp. 897-905. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2008.11.021
E. S. Kikkinides, M. C. Georgiadis, and A. K. Stubos, "On the optimization of hydrogen storage in metal hydride beds," International Journal of Hydrogen Energy. 2006, vol. 31, pp. 737-751. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2005.06.021
C. Veerraju and M. R. Gopal, "Heat and mass transfer studies on elliptical metal hydride tubes and tube banks," international journal of hydrogen energy. 2009, vol. 34, pp. 4340-4350. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.03.022
B. D. MacDonald and A. M. Rowe, "Impacts of external heat transfer enhancements on metal hydride storage tanks," International Journal of Hydrogen Energy. 2006, vol. 31, pp. 1721-1731. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2006.01.007
J. A. Ben Nasrallah S, "Heat and mass transfer model in metal-hydrogen reactor," Int. J. Hydrogen Energy. 1994, vol. 20, pp. 197 - 203. DOI: https://doi.org/10.1524/zpch.1994.183.Part_1_2.197
A. Jemni and S. B. Nasrallah, "Study of two-dimensional heat and mass transfer during desorption in a metal-hydrogen reactor," International Journal of Hydrogen Energy. 1995, vol. 20, pp. 881-891. DOI: https://doi.org/10.1016/0360-3199(94)00115-G
F. Laurencelle and J. Goyette, "Simulation of heat transfer in a metal hydride reactor with aluminium foam," International Journal of Hydrogen Energy. 2007, vol. 32, pp. 2957-2964. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2006.12.007
S. Levesque, M. Ciureanu, R. Roberge, and T. Motyka, "Hydrogen storage for fuel cell systems with stationary applications—I. Transient measurement technique for packed bed evaluation," International Journal of Hydrogen Energy. 2000, vol. 25, pp. 1095-1105. DOI: https://doi.org/10.1016/S0360-3199(00)00023-9
S. Mellouli, H. Dhaou, F. Askri, A. Jemni, and S. B. Nasrallah, "Hydrogen storage in metal hydride tanks equipped with metal foam heat exchanger," International Journal of Hydrogen Energy. 2009, vol. 34, pp. 9393-9401. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.09.043
A. Jemni and S. B. Nasrallah, "Study of two-dimensional heat and mass transfer during absorption in a metal-hydrogen reactor," International Journal of Hydrogen Energy. 1995, vol. 20, pp. 43-52. DOI: https://doi.org/10.1016/0360-3199(93)E0007-8
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2021 فوزي علي محمد الهمشري، محمد أحمد عيسي، صلاح علي العلوص
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
تتعلق الحقوق بنشر وتوزيع البحوث المنشورة في مجلة الجامعة الأسمرية، حيث توضح للمؤلفين الذين نشروا مقالاتهم في مجلة الجامعة الأسمرية، كيفية استخدام أو توزيع مقالاتهم، والاحتفاظ بجميع حقوقهم في المصنفات المنشورة، مثل (على سبيل المثال لا الحصر) الحقوق التالية:
- حقوق الطبع والنشر وحقوق الملكية الأخرى المتعلقة بالمقال المقدم، مثل حقوق براءات الاختراع.
- استخدام البحث المنشور في مجلة الجامعة الأسمرية في الأعمال المستقبلية الخاصة بالمؤلفين، بما في ذلك المحاضرات والكتب، والحق في إعادة إنتاج المقالات لأغراضهم الخاصة، والحق في الأرشفة الذاتية لمقالاتهم.
- الحق في الدخول في مقال منفصل، أو للتوزيع غير الحصري لمقالاتهم مع الإقرار بنشره الأولي في مجلة الجامعة الأسمرية.
الحقوق الفكرية: وفق الرخصة الدولية للأعمال الإبداعية المشاعة، النسخة 4.0.
بيان الخصوصية: سيتم استخدام الأسماء وعناوين البريد الإلكتروني التي تم إدخالها في موقع مجلة الجامعة الأسمرية للأغراض المذكورة فقط والتي استخدمت من أجلها.
