车载高压氢气分级充注系统的设计与模拟

研究单级氢气充注时,氢气充注速率、初始温度和压力对氢气终了温度的影响。通过调用NIST REFPROP中标准氢状态方程,模拟氢气在充注过程温度、压力、充注率等参数的变化。设计和模拟两级和三级氢气充注系统。结果表明:多级充注时,存在最佳的中间压力,使得充灌终了氢气温度最低,且增加级数可降低终了氢气温度。最后,对多级充注系统的能耗进行分析,结果表明随着级数的增加,系统的总能耗降低。

70 MPaⅢ型车载储氢气瓶充氢过程的热力学响应特性模拟

大容量高压车载储氢气瓶充氢过程的热力学响应特性是氢燃料电池汽车氢气安全充注亟需解决的关键问题。采用CFD模型,对70 MPaⅢ型车载储氢气瓶在不同长径比、充氢速率、气瓶初始压力、气源温度条件下充氢过程的热力学响应特性进行模拟。结果表明,在高压下氢气不可视为理想气体;重力对充氢过程的影响不能忽略;容积100 L储氢气瓶的最佳长径比为3.55;气源温度对充氢过程的影响最为显著,其次是气瓶初始压力与充氢速率,与热力学分析获得的结论类似。

光纤动态光散射法液体热扩散实验系统研制

基于动态光散射原理,搭建了一套可测量热扩散系数的动态光散射系统,该实验系统包括散射光路、耐压实验本体、温度控制以及数据采集系统。同时,将光纤引入到动态光散射系统中作为探头,将实验系统缩小至类似系统的1/3。利用参考流体正己烷对实验系统进行了检验,将实验获得的热扩散系数拟合为多项式方程,拟合最大偏差为0.19%,平均绝对偏差为0.11%,与文献值最大偏差为3%。经过不确定度分析可知,所研制的动态光散射实验系统测量液体热扩散系数的不确定度为2%(k=2)。