双层高压储氢瓶概念设计与增容分析

由冯米塞斯屈服准则可知静水压力通常对材料屈服强度无影响,文章对一般高压瓶进行保持内外压差的增压加载过程模拟,得到等压差总是导致相同应力场的强度的结论。针对高压储氢瓶既能保持材料强度又能提高内压和容量的目标,利用该结论进行双层高压储氢瓶的概念设计。文中设计的双层瓶比常用储氢瓶增加了一层内瓶,瓶内形成两个压力分层,因此增加了一个可调控的内部压差。保持一定压差,调整内外层相对尺寸,分析双层瓶在相同屈服应力条件下的单位体积储氢量。结果表明,在相同屈服应力条件下的单位体积储氢量最大可比对应单层瓶提高约25%。文中设计和分析结果,对提高储氢瓶的储存能力具有较好参考价值。