文档摘要：相较于高压气态储氢、固态储氢等储氢方式,低温液态储氢具有有效储氢密度大、运输成本低、汽化纯度高和储运压力低等优势,因此对大功率燃料电池而言是最有潜力的一种储氢方式.利用Fluent软件对某船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统进行非定常计算,研究了使罐内液氢在给定时间内完全排出所需的最小气氢充注速度.数值模拟结果表明:在高温气氢充注到液氢罐过程中,由于热量聚集导致入口处存在局部高温,氢气进入液氢罐后沿水平方向流动,在重力与壁面作用下向下方流动,通过与罐内低温流体的对流换热作用,引起不同区域内的流体密度发生改变,从而使气氢与液氢分别产生涡旋;随着液氢罐气氢入口流速线性增加,液氢罐排空所需时间减小,但减小幅度随着入口速度的增加而降低.
Abstract：ThedevelopmentofhydrogenenergyindustryisanimportantmeasureforChinatoa-chievethegoalof"carbonpeakandcarbonneutrality",accelerategreenandlow-carbondevelop-ment,andcomprehensivelyimproveresourceutilizationefficiency.Comparedwithhigh-pressuregaseoushydrogenstorage,solidhydrogenstorageandotherhydrogenstoragemethods,lowtem-peratureliquidhydrogenstoragehastheadvantagesofhigheffectivehydrogenstoragedensity,lowtransportationcost,highvaporizationpurityandlowstorageandtransportationpressure,soitisthemostpotentialhydrogenstoragemethodforhigh-powerfuelcells.Inthispaper,Fluentisusedtoperformunsteadycalculationsontheliquidhydrogensupplysystemofahigh-powermarinefuelcell,andstudytheminimumgashydrogenchargingspeedrequiredtocompletelydis-chargetheliquidhydrogeninthetankwithinagiventime.Thenumericalsimulationresultsshowthatduringtheprocessofhigh-temperaturegashydrogenfillingintotheliquidhydrogentank,thereisalocalhightemperatureattheentranceduetoheataccumulation.Thehydrogenenterstheliquidhydrogentankandflowsinthehorizontaldirection,flowingdownwardundertheactionofgravityandthewall,andthroughtheconvectionheattransferwiththelow-temper-aturefluidinthetank,itwillchangethefluiddensityindifferentareas,sothatthegashydrogenandliquidhydrogenproducevorticesrespectively.
作者：兰林柯 杜文海 邹玉 巩宁峰 聂连升 Author：LANLinke DUWenhai ZOUYu GONGNingfeng NIELiansheng
作者单位：北京石油化工学院机械工程学院氢能研究中心,北京102617北京海德利森科技有限公司,北京102699
刊名：北京石油化工学院学报
Journal：JournalofBeijingInstituteofPetro-chemicalTechnology
年，卷(期)：2024, 32(1)
分类号：U677.2
关键词：液氢 燃料电池 数值模拟 两相流动 非定常流动
Keywords：liquidhydrogen fuelcell numericalsimulation two-phaseflow unsteadyflow
机标分类号：V231.3U469.72TP391.9
在线出版日期：2024年5月13日
基金项目：北京市教育委员会科技计划一般项目，国家自然科学基金，北京市教育委员会科研计划项目船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统数值仿真[
期刊论文] 北京石油化工学院学报--2024, 32(1)兰林柯 杜文海 邹玉 巩宁峰 聂连升相较于高压气态储氢、固态储氢等储氢方式,低温液态储氢具有有效储氢密度大、运输成本低、汽化纯度高和储运压力低等优势,因此对大功率燃料电池而言是最有潜力的一种储氢方式.利用Fluent软件对某船用大功率氢燃料电池的液氢...参考文献和引证文献
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关键词：液氢,燃料电池,数值模拟,两相流动,非定常流动,
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