Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Carouselek ji sê slaytan yekcar nîşan dide.Bişkokên Pêşî û Paşê bikar bînin da ku di yek carê de di nav sê slaytan de bigerin, an jî bişkokên sliderê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her carê de di sê slaytan de bigerin.
Hîdîdîdên metal (MH) ji ber kapasîteya hilanîna hîdrojenê ya mezin, zexta xebitandinê ya kêm û ewlehiya bilind wekî yek ji komên materyalê yên herî maqûl ji bo hilanîna hîdrojenê têne nas kirin.Lêbelê, kînetîkên wan ên hilgirtina hîdrojenê pir performansa hilanînê kêm dike.Rakirina germê ya zûtir ji hilanîna MH dikare di zêdekirina rêjeya hilgirtina hîdrojenê de rolek girîng bilîze, ku di encamê de performansa hilanînê çêtir dibe.Di vî warî de, ev lêkolîn bi mebesta baştirkirina taybetmendiyên veguheztina germê bû da ku bandorek erênî li rêjeya hilgirtina hîdrojenê ya pergala hilanînê ya MH bike.Kulîlka nû ya nîv-silindrik yekem car ji bo hilanîna hîdrojenê hate pêşve xistin û xweşbîn kirin û wekî guhezkarek hewa-wek-germê ya hundurîn (HTF) hate bicîh kirin.Li ser bingeha mezinahiyên cihêreng, bandora veavakirina guhezkera germê ya nû tê analîz kirin û bi geometrîya pêlava helîkal a kevneşopî re tê berhev kirin.Wekî din, pîvanên xebitandinê yên hilanîna MG û GTP bi hejmarî hatine lêkolîn kirin da ku nirxên çêtirîn bistînin.Ji bo simulasyona hejmarî, ANSYS Fluent 2020 R2 tê bikar anîn.Encamên vê lêkolînê destnîşan dikin ku performansa tankek hilanînê ya MH dikare bi karanîna veguhezkerek germê ya nîv-silindrikî (SCHE) bi girîngî were çêtir kirin.Li gorî guhezkerên germê yên spiral ên konvansiyonel, dema vegirtina hîdrojenê% 59 kêm dibe.Dûrahiya herî piçûk di navbera pêlên SCHE de bû sedema kêmbûna 61% di dema vegirtinê de.Di derbarê pîvanên xebitandinê yên hilanîna MG-ê de ku SHE bikar tîne, hemî pîvanên hilbijartî rê li ber başbûnek girîng di pêvajoya vegirtina hîdrojenê de digirin, nemaze germahiya li ketina HTS.
Ji enerjiya li ser bingeha sotemeniyên fosîl ber bi enerjiya ku dikare were nûkirin veguherînek gerdûnî heye.Ji ber ku gelek celebên enerjiya nûjenkirî hêzê bi rengek dînamîkî peyda dikin, hilanîna enerjiyê ji bo balansa barkirinê hewce ye.Depokirina enerjiyê ya li ser hîdrojenê ji bo vê mebestê gelek bal kişandiye, nemaze ji ber ku hîdrojen ji ber taybetmendiyên xwe û veguheztina xwe dikare wekî sotemeniyek alternatîf û hilgirê enerjiyê "kesk" were bikar anîn.Digel vê yekê, hîdrojen li gorî sotemeniyên fosîl2 ji bo yekîneya girseyê naverokek enerjiyê bilindtir peyda dike.Çar cûreyên sereke yên hilanîna enerjiya hîdrojenê hene: hilanîna gaza pêçandî, depokirina binê erdê, hilanîna şilavê û hilanîna hişk.Hîdrojena pêçandî celebê sereke ye ku di wesayîtên hucreya sotemeniyê yên wekî otobus û forkliftan de tê bikar anîn.Lêbelê, ev hilanînê dendika kêm a hîdrojenê (nêzîkî 0,089 kg/m3) peyda dike û pirsgirêkên ewlehiyê yên bi zexta xebitandinê ya bilind3 re têkildar in.Li ser bingeha pêvajoyek veguheztinê di germahî û zexta hawîrdorê ya nizm de, hilanîna şilavê dê hîdrojenê di forma şilî de hilîne.Lêbelê, dema ku şil dibe, ji sedî 40% enerjiyê winda dibe.Wekî din, tê zanîn ku ev teknolojî li gorî teknolojiyên hilanînê yên dewleta zexm enerjî û kedêtir e4.Hilberîna zexm ji bo aboriya hîdrojenê vebijarkek maqûl e, ku hîdrojenê bi navgîniya hîdrojenê di nav materyalên zexm de bi vegirtinê vedihewîne û hîdrojenê bi helandinê ve dihêle.Metal hydride (MH), teknolojiyek hilanîna materyalê hişk, di sepanên hucreyên sotemeniyê de ji ber kapasîteya xweya hîdrojenê ya bilind, zexta xebitandinê ya kêm, û lêçûnek kêm li gorî hilanîna şilavê di van demên dawî de di sepanên hucreyên sotemeniyê de balkêş e, û ji bo sepanên stasyon û mobîl guncan e6,7 Li Wekî din, materyalên MH di heman demê de taybetmendiyên ewlehiyê yên wekî hilanîna bikêrhatî ya kapasîteya mezin peyda dikin8.Lêbelê, pirsgirêkek heye ku hilberîna MG-ê sînordar dike: Germbûna germî ya kêm a reaktora MG rê li ber vegirtin û derbirîna hîdrojenê hêdî digire.
Veguheztina germê ya rast di dema reaksiyonên exotermîk û endotermîk de mifteya başkirina performansa reaktorên MH e.Ji bo pêvajoya barkirina hîdrojenê, germahiya hatî hilberandin divê ji reaktorê were rakirin da ku herikîna barkirina hîdrojenê bi rêjeya xwestî bi kapasîteya hilanîna herî zêde ve were kontrol kirin.Di şûna wê de, germ hewce ye ku rêjeya pêşveçûna hîdrojenê di dema avêtinê de zêde bike.Ji bo baştirkirina performansa veguheztina germ û girseyî, gelek lêkolîner sêwiran û xweşbîniyê li ser bingeha gelek faktorên wekî parametreyên xebitandinê, avahiya MG, û xweşbîniya MG11 lêkolîn kirine.Optimîzasyona MG dikare bi lê zêdekirina materyalên germbûna germî yên bilind ên wekî metalên kef li qatên MG 12,13 ve were kirin.Bi vî rengî, guheztina germî ya bi bandor dikare ji 0,1 ber 2 W / mK10 zêde bibe.Lêbelê, lêzêdekirina materyalên hişk hêza reaktora MN bi girîngî kêm dike.Di derbarê parametreyên xebitandinê de, çêtirkirin dikarin bi xweşbînkirina şert û mercên xebatê yên destpêkê yên qata MG û sarkerê (HTF) ve werin bidestxistin.Struktura MG dikare ji ber geometriya reaktorê û sêwirana veguhezkarê germê xweşbîn bibe.Di derbarê veavakirina veguherîna germê ya reaktora MH de, rêbaz dikarin li du celeban bêne dabeş kirin.Van veguhezkerên germê yên hundurîn in ku di nav qata MO de hatine çêkirin û veguhezkerên germê yên derveyî yên ku qata MO-yê wekî fins, kincên sarkirinê û serşokên avê vedigirin.Di derbarê veguheztina germa derve de, Kaplan16 xebata reaktora MH analîz kir, ava sarkirinê wekî çakêtê bikar anî da ku germahiya hundurê reaktorê kêm bike.Encam bi reaktorek 22 dor û reaktorek din a ku ji hêla vekêşana xwezayî ve hatî sar kirin re hate berhev kirin.Ew diyar dikin ku hebûna çakêtê sarbûnê germahiya MH-ê bi girîngî kêm dike, bi vî rengî rêjeya vegirtinê zêde dike.Lêkolînên hejmarî yên reaktora MH-ê ya bi avê ji hêla Patil û Gopal17 ve hatî destnîşan kirin ku zexta peydakirina hîdrojenê û germahiya HTF pîvanên sereke ne ku bandorê li rêjeya hilgirtina hîdrojenê û hilweşandinê dikin.
Zêdekirina qada veguheztina germê bi lê zêdekirina fînc û veguhezerên germê yên ku li MH-ê hatine çêkirin mifteya başkirina performansa veguheztina germ û girseyî û ji ber vê yekê performansa hilanînê ya MH18 e.Gelek mîhengên danûstendina germê ya hundurîn (boriyek rast û kulika spiral) hatine sêwirandin ku sarkerê di reaktora MH19,20,21,22,23,24,25,26 de bizivirînin.Bi karanîna danûstendinek germê ya hundurîn, şilava sarbûn an germkirinê dê germahiya herêmî di hundurê reaktora MH-ê de di pêvajoya adsorbasyona hîdrojenê de veguhezîne.Raju û Kumar [27] ji bo baştirkirina performansa MG gelek lûleyên rasterast wekî veguhezerên germê bikar anîn.Encamên wan destnîşan kir ku dema ku lûleyên rasterast wekî veguhezkerên germê têne bikar anîn demên vegirtinê kêm bûne.Bi ser de jî, bikaranîna lûleyên rast dema derbirîna hîdrojenê kurt dike28.Rêjeyên herikîna sarkerê ya bilind rêjeya barkirin û dakêşana hîdrojenê zêde dike29.Lêbelê, zêdekirina hejmara lûleyên sarkirinê li şûna rêjeya herikîna sarkerê30,31 bandorek erênî li ser performansa MH dike.Raju et.Wan ragihand ku pîvanên xebitandinê bandorek girîng li ser pêvajoya vegirtinê, nemaze zexta xwarinê û dûv re rêjeya herikîna HTF-ê heye.Lêbelê, germahiya vegirtinê kêmtir krîtîk derket holê.
Performansa reaktora MH bi karanîna veguhezkerek germê ya spiral ji ber veguheztina germa wê ya çêtir li gorî lûleyên rasterast çêtir dibe.Ji ber ku çerxa duyemîn baştir dikare germê ji reaktorê rake25.Wekî din, lûleyên spiral ji bo veguheztina germê ji qata MH ber bi sarkerê ve rûberek mezin peyda dikin.Dema ku ev rêbaz di hundirê reaktorê de tê danîn, belavkirina lûleyên pevguhertina germê jî yekrengtir e33.Wang et al.34 bandora dirêjbûna hilgirtina hîdrojenê bi lêzêdekirina kulîlkek helîkî li reaktorek MH lêkolîn kir.Encamên wan destnîşan dikin ku her ku rêjeya veguheztina germê ya sarkerê zêde dibe, dema hilgirtinê kêm dibe.Wu et al.25 li ser performansa reaktorên MH-ya bingehîn a Mg2Ni û veguhezkerên germê yên pêçandî lêkolîn kir.Lêkolînên wan ên hejmarî kêmbûna dema reaksiyonê nîşan dane.Pêşveçûna mekanîzmaya veguheztina germê ya di reaktora MN de li ser bingeha rêjeya piçûktir a pîvazek berbi çîçekê û pêvek pêçek bêpîvan e.Lêkolînek ezmûnî ya ji hêla Mellouli et al.21 ve bi karanîna kulîlkek pêçandî wekî veguhezkarek germê ya hundurîn destnîşan kir ku germahiya destpêka HTF bandorek girîng li ser baştirkirina girtina hîdrojenê û dema hilweşandinê heye.Di gelek lêkolînan de berhevokên danûstendinên germê yên navxweyî yên cihêreng hatine kirin.Eisapur et al.35 hilanîna hîdrojenê bi karanîna veguhezkerek germê ya spiral bi lûleyek vegerê ya navendî vekoland da ku pêvajoya vegirtina hîdrojenê baştir bike.Encamên wan destnîşan kir ku lûleya spiral û lûleya vegerê ya navendî bi girîngî veguheztina germê di navbera sarker û MG de çêtir dike.Pişka piçûktir û pîvana mezin a lûleya spiral rêjeya veguheztina germ û girseyî zêde dike.Ardahaie et al.36 lûleyên spiral ên safî wekî veguhezerên germê bikar anîn da ku veguheztina germê ya di nav reaktorê de çêtir bikin.Wan ragihand ku bi zêdekirina hejmara firokeyên lûleya spiral ên pêçandî, dema vegirtinê kêm bû.Di gelek lêkolînan de berhevokên danûstendinên germê yên navxweyî yên cihêreng hatine kirin.Dhau et al.37 performansa MH-ê bi karanîna veguhezkerek germê ya kulîlk û pêlavan çêtir kir.Encamên wan destnîşan dikin ku ev rêbaz dema dagirtina hîdrojenê li gorî rewşa bê perî 2 faktor kêm dike.Parzûnên annular bi tubên sarkirinê re têne hev kirin û di reaktora MN de têne çêkirin.Encamên vê lêkolînê destnîşan dikin ku ev rêbaza hevgirtî li gorî reaktora MH ya bê perî, veguheztina germê ya yekrengtir peyda dike.Lêbelê, berhevkirina veguhezerên germê yên cihêreng dê bandorek neyînî li giranî û qebareya reaktora MH bike.Wu et.Di nav wan de lûleyên rasterast, fins û kulên spiral hene.Nivîskar radigihînin ku pêlên spiral çêtirîn çêtirîn çêtirîn di veguheztina germ û girseyî de peyda dikin.Digel vê yekê, li gorî lûleyên rast, lûleyên pêçandî, û lûleyên rast ên ku bi lûleyên pêçandî re têne hevber kirin, pêlên ducar bandorek çêtir li ser baştirkirina veguheztina germê heye.Lêkolînek ji hêla Sekhar et al.40 destnîşan kir ku başbûnek wusa di hilgirtina hîdrojenê de bi karanîna kulîlkek spiral wekî veguhezkarê germa hundurîn û çakêtek sarbûna derveyî ya pêçandî hate bidestxistin.
Ji mînakên ku li jor hatine behs kirin, karanîna kulîlkên spiral wekî veguhezkerên germa hundurîn çêtirbûnek germ û veguheztina girseyî ji guhezkerên germê yên din, nemaze lûle û pêlên rasterast peyda dike.Ji ber vê yekê, mebesta vê lêkolînê ew bû ku kulîlka spiral bêtir pêşve bibe da ku performansa veguheztina germê baştir bike.Ji bo yekem car, kulîlkek nîv-silindrikî ya nû li ser bingeha kulîlka helîkî ya hilanînê ya MH-ya kevneşopî hate pêşve xistin.Tê çaverê kirin ku ev lêkolîn bi nihêrîna sêwirana nû ya veguheztina germahiyê ya bi sêwirana devera veguheztina germê ya çêtir ku ji hêla hêjmarek domdar a nivînên MH û lûleyên HTF ve hatî peyda kirin, performansa hilanîna hîdrojenê baştir bike.Dûv re performansa hilanînê ya vê guhezkera germê ya nû bi guhezkerên germê yên spiral ên kevneşopî yên ku li ser bingehên pêlên cihêreng hatine berhev kirin.Li gorî wêjeya heyî, şert û mercên xebitandinê û cîhê kulîlkan faktorên sereke ne ku bandorê li performansa reaktorên MH dikin.Ji bo xweşbînkirina sêwirana vê guhezkera germê ya nû, bandora cîhê kulîlkê li ser dema hilgirtina hîdrojenê û qebareya MH hate lêkolîn kirin.Digel vê yekê, ji bo têgihîştina têkiliya di navbera kulîlkên nîv-silindrîk ên nû û şert û mercên xebitandinê de, armancek duyemîn a vê lêkolînê ew bû ku taybetmendiyên reaktorê li gorî rêzikên cihêreng ên pîvana xebitandinê bixwîne û ji bo her xebitandinê nirxên guncan diyar bike. awa.parametre.
Performansa cîhaza hilanîna enerjiya hîdrojenê di vê lêkolînê de li ser bingeha du veavakirina guhezkera germê (di nav de lûleyên spiral di dozên 1-3-an de û lûleyên nîv-sîlindrîkî di dozên 4-6-an de) û analîzek hestiyariyê ya parametreyên xebitandinê têne lêkolîn kirin.Karbidestiya reaktora MH yekem car bi karanîna lûleyek spiral wekî veguhezkarek germê hate ceribandin.Hem lûleya rûnê sarkerê hem jî keştiya reaktora MH ji pola zengarnegir têne çêkirin.Pêdivî ye ku were zanîn ku pîvanên reaktora MG û pîvana lûleyên GTF di hemî rewşan de domdar bûn, dema ku mezinahiyên gavê yên GTF cûda bûn.Ev beş bandora mezinahiya piçikê ya pêlên HTF analîz dike.Bilindahî û dirêjahiya derveyê reaktorê bi rêzê 110 mm û 156 mm bû.Pîvana lûleya rûnê ya germ-rêveberê li 6 mm tête danîn.Ji bo hûrguliyên li ser diyagrama dorhêla reaktora MH ya bi lûleyên spiral û du lûleyên nîv-cylindrîk li Beşa Pêvek binêre.
Li ser hêjîrê.1a reaktora lûleya spiral MH û pîvanên wê nîşan dide.Hemî pîvanên geometrîk di tabloyê de têne dayîn.1. Tevahiya qebareya helîkê û qebareya ZG bi rêzê ve bi qasê 100 cm3 û 2000 cm3 ne.Ji vê reaktora MH, hewa di forma HTF-ê de ji jêr ve di nav lûleyek spiral de derbasî reaktora MH-ya poroz bû, û hîdrojen ji rûyê jorîn a reaktorê hate şandin.
Taybetmendiya geometrîyên hilbijartî yên ji bo reaktorên hîdrora metal.a) bi veguhezkera germê ya spiral-tubular, b) bi guhezkerek germî ya tubular ya nîv-cylindrîkî.
Beşa duyemîn xebata reaktora MH-ê ya ku li ser lûleyek nîv-sîlîndrîkî wekî veguhezkarek germê ye vedikole.Li ser hêjîrê.1b reaktora MN ya bi du lûleyên nîv-sîlindrîk û pîvanên wan nîşan dide.Tablo 1 hemî pîvanên geometrîkî yên lûleyên nîv-cylindrîkî, yên ku sabît dimînin, ji bilî dûrahiya di navbera wan de destnîşan dike.Pêdivî ye ku were zanîn ku lûleya nîv-silindrikî ya di Doza 4-ê de bi hêjmarek domdar a lûleya HTF û alloyek MH di lûleya pêçandî de hate sêwirandin (vebijark 3).Ji bo hêjîrê.1b, hewa jî ji binê her du lûleyên HTF-ê yên nîv-sîlindrîk hate danîn, û hîdrojen ji berevajiya reaktora MH-ê hate şandin.
Ji ber sêwirana nû ya veguheztina germê, mebesta vê beşê ev e ku nirxên destpêkê yên guncan ji bo pîvanên xebitandinê yên reaktora MH bi hev re bi SCHE re diyar bike.Di hemî rewşan de, hewa wekî sarkerek ji bo rakirina germê ji reaktorê hate bikar anîn.Di nav rûnên veguheztina germê de, hewa û av bi gelemperî wekî rûnên veguheztina germê ji bo reaktorên MH têne hilbijartin ji ber lêçûna wan a kêm û bandora kêm jîngehê.Ji ber rêjeya germahiya xebitandinê ya bilind a aligirên magnesium-ê, di vê lêkolînê de hewa wekî sarker hate hilbijartin.Wekî din, ew ji metalên din ên şil û xwêyên şilkirî jî xwedan taybetmendiyên herikandinê çêtir e41.Tablo 2 taybetmendiyên hewayê li 573 K navnîş dike. Ji bo analîza hestiyariyê ya di vê beşê de, tenê vebijarkên performansa MH-SCHE yên çêtirîn (di dozên 4 heya 6-an de) têne sepandin.Texmînên di vê beşê de li ser bingeha pîvanên xebitandinê yên cihêreng in, di nav de germahiya destpêkê ya reaktora MH, zexta barkirina hîdrojenê, germahiya ketina HTF, û hejmara Reynolds ku bi guheztina rêjeya HTF ve hatî hesibandin.Tablo 3 hemî pîvanên xebitandinê yên ku ji bo analîzkirina hestiyariyê têne bikar anîn vedihewîne.
Ev beş hemî hevkêşeyên kontrolê yên pêwîst ji bo pêvajoya vegirtina hîdrojenê, turbulence û veguheztina germê ya sarkeran vedibêje.
Ji bo hêsankirina çareseriya reaksiyona hilgirtina hîdrojenê, ev texmînên jêrîn têne çêkirin û pêşkêş kirin;
Di dema vegirtinê de, taybetmendiyên termofîzîkî yên hîdrojen û hîdroyên metal domdar in.
Hîdrojen gazek îdeal tê hesibandin, ji ber vê yekê şert û mercên hevsengiya germî ya herêmî43,44 têne hesibandin.
li wir \({L}_{gaz}\) tîrêjê tankê ye, û \({L}_{gerim}\) bilindahiya aksiyal a tankê ye.Gava ku N ji 0,0146 kêmtir be, herikîna hîdrojenê ya di tankê de dikare di simulasyonê de bêyî xeletiyek girîng were paşguh kirin.Li gorî lêkolînên heyî, N ji 0.1 pir kêmtir e.Ji ber vê yekê, bandora gradientê ya zextê dikare were paşguh kirin.
Dîwarên reaktorê di hemû rewşan de baş hatine îzolekirin.Ji ber vê yekê, di navbera reaktor û jîngehê de pevguhertina germê 47 tune.
Baş tê zanîn ku alloyên bingeh-Mg xwedan taybetmendiyên hîdrojenasyonê yên baş û kapasîteya hilanîna hîdrojenê ya bilind heya 7,6 wt%8 hene.Di warê serîlêdanên hilanîna hîdrojenê yên dewleta zexm de, ev alloy wekî materyalên sivik jî têne zanîn.Digel vê yekê, wan xwedan berxwedana germê ya hêja û pêvajoyek baş e8.Di nav çend aligirên Mg-ê de, alikariya MgNi-based Mg2Ni yek ji vebijarkên herî guncan e ji bo hilanîna MH ji ber kapasîteya hilanîna hîdrojenê heya 6% wt.Alîgirên Mg2Ni li gorî alikariya MgH48 jî kînetîkên adsorption û desorpsiyonê zûtir peyda dikin.Ji ber vê yekê, Mg2Ni di vê lêkolînê de wekî materyalê hîdrora metal hate hilbijartin.
Wekheviya enerjiyê li ser bingeha hevsengiya germê ya di navbera hîdrojen û hîdrojen Mg2Ni de wekî 25 tête diyar kirin:
X mîqdara hîdrojena ku li ser rûyê metalê tê kişandin e, yekîneya \(giranî\%\) ye, ku ji hevkêşana kinetîk \(\frac{dX}{dt}\) di dema vegirtinê de wiha tê hesibandin49:
ku \({C}_{a}\) rêjeya reaksiyonê ye û \({E}_{a}\) enerjiya çalakkirinê ye.\({P}_{a,eq}\) pêvajoya hevsengiyê ya di hundurê reaktora hîdrîda metalê de ye di dema pêvajoya vegirtinê de, ku ji hêla hevkêşeya van't Hoff ve wiha tê dayîn25:
Ku \({P}_{ref}\) zexta referansê ya 0,1 MPa ye.\(\Delta H\) û \(\Delta S\) bi rêzê entalpî û entropiya reaksiyonê ne.Taybetmendiyên alloyên Mg2Ni û hîdrojenê di tabloyê de têne pêşkêş kirin.4. Lîsteya binavkirî dikare di beşa pêvek de were dîtin.
Herikîna şilavê turbulant tê hesibandin ji ber ku leza wê û hejmara Reynolds (Re) bi rêzê 78,75 ms-1 û 14000 in.Di vê lêkolînê de, modela turbulansê ya k-ε gihîştî hate hilbijartin.Tê zanîn ku ev rêbaz li gorî rêbazên k-ε yên din rastbûnek bilindtir peyda dike, û di heman demê de ji rêbazên RNG k-ε50,51 kêmtir wextê hesabkirinê jî hewce dike.Ji bo hûrguliyên li ser hevkêşeyên bingehîn ên ji bo şilavên veguheztina germê li Beşa Pêvek binêre.
Di destpêkê de, di reaktora MN de rejima germahiyê yekreng bû, û navgîniya hîdrojenê 0,043 bû.Tê texmîn kirin ku sînorê derve yê reaktora MH baş îzolekirî ye.Aloyeyên magnesium-ê bi gelemperî germahiyên xebitandina reaksiyonê yên bilind hewce dikin ku hîdrojenê di reaktorê de hilînin û berdan.Alîava Mg2Ni ji bo vegirtina herî zêde rêjeyek germahiyê 523-603 K û ji bo vejandina tevahî 523-603 K pêdivî ye.Lêbelê, lêkolînên ezmûnî yên Muthukumar et al.53 nîşan da ku kapasîteya hilanîna herî zêde ya Mg2Ni ji bo hilanîna hîdrojenê dikare di germahiya xebitandinê ya 573 K de, ku bi kapasîteya wê ya teorîkî re têkildar e, were bidestxistin.Ji ber vê yekê, di vê lêkolînê de germahiya 573 K wekî germahiya destpêkê ya reaktora MN hate hilbijartin.
Ji bo verastkirin û encamên pêbawer mezinahiyên torê yên cûda biafirînin.Li ser hêjîrê.2 germahiya navîn li cihên hilbijartî yên di pêvajoya vegirtina hîdrojenê de ji çar hêmanên cûda nîşan dide.Hêjayî gotinê ye ku ji her veavakirinê tenê yek dozek ji bo ceribandina serxwebûna torê ji ber geometrîya wekhev tê hilbijartin.Di rewşên din de heman rêbaza meshkirinê tê sepandin.Ji ber vê yekê, vebijarka 1-ê ji bo lûleya spiral û vebijarka 4-ê ji bo lûleya nîv-cylindrîkî hilbijêrin.Li ser hêjîrê.2a, b germahiya navînî ya di reaktorê de ji bo vebijarkên 1 û 4 nîşan dide.Sê cihên hilbijartî xêzên germahiya nivînê li jor, navîn û binê reaktorê temsîl dikin.Li ser bingeha konturên germahiyê yên li cihên hilbijartî, germahiya navîn aram dibe û di hejmarên hêmanên 428,891 û 430,599 de, bi rêzê, ji bo dozên 1 û 4, guherînek hindik nîşan dide.Ji ber vê yekê, ev mezinahiyên torê ji bo hesabên din ên jimartinê hatin hilbijartin.Agahdariya hûrgulî li ser germahiya navîn a nivînê ji bo pêvajoya vegirtina hîdrojenê ji bo cûrbecûr mezinahiyên hucreyê û meşkên paşîn ên li pey hev ji bo her du rewşan di beşa pêvek de têne dayîn.
Germahiya navîn a nivînê li xalên hilbijartî yên di pêvajoya vegirtina hîdrojenê de di reaktorek hîdrîd a metal a bi hejmarên torê yên cihêreng de.(a) Germahiya navîn li cihên hilbijartî ji bo doza 1 û (b) Germahiya navîn li cîhên hilbijartî ji bo doza 4.
Di vê lêkolînê de reaktora hîdrora metal a bingehîn a Mg li ser bingeha encamên ceribandinê yên Muthukumar et al.53 hate ceribandin.Di lêkolîna xwe de, wan aliyek Mg2Ni bikar anîn da ku hîdrojenê di lûleyên pola zengarnegir de hilînin.Perçeyên sifir ji bo baştirkirina veguheztina germê di hundurê reaktorê de têne bikar anîn.Li ser hêjîrê.3a berawirdkirina germahiya navînî ya nivîna pêvajoya vegirtinê di navbera lêkolîna ezmûnî û vê lêkolînê de nîşan dide.Şertên xebitandinê yên ji bo vê ceribandinê hatine hilbijartin ev in: Germahiya destpêkê ya MG 573 K û zexta hundurê 2 MPa.Ji fig.3a bi zelalî dikare were destnîşan kirin ku ev encama ceribandinê bi ya heyî re bi germahiya navînî ya tebeqê re lihevhatinek baş e.
Verastkirina modelê.(a) Verastkirina kodê ya reaktora hîdrora metal a Mg2Ni bi berhevkirina lêkolîna heyî bi xebata ceribandinê ya Muthukumar et al.52, û (b) verastkirina modela herikîna turbulent a lûleya spiral bi berhevkirina lêkolîna heyî bi ya Kumar et al. .Lêkolîn.54.
Ji bo ceribandina modela turbulansê, encamên vê lêkolînê bi encamên ezmûnî yên Kumar et al.54 re hatin berhev kirin da ku rastdariya modela turbulansê ya bijartî piştrast bike.Kumar et.Av wekî şilava germ û sar tê bikaranîn ku ji aliyên dijber ve tê derzî kirin.Germahiya şilê germ û sar bi rêzê 323 K û 300 K in.Hejmarên Reynolds ji 3100 heta 5700 ji bo şilavên germ û ji 21,000 heta 35,000 ji bo şilavên sar.Ji bo şilavên germ 550-1000 û ji bo şilavên sar jî 3600-6000 in.Dirêjahiya boriya hundurîn (ji bo şilava germ) û lûleya derve (ji bo şilava sar) bi rêzê 0,0254 m û 0,0508 m ne.Dirêjahî û pileya kulika helîk bi rêzê 0,762 m û 0,100 m ye.Li ser hêjîrê.3b berhevokek encamên ceribandin û heyî yên ji bo cotên cûrbecûr hejmarên Nusselt û Dean ji bo sarkerê di lûleya hundur de destnîşan dike.Sê modelên turbulansê yên cihêreng hatin bicîh kirin û bi encamên ceribandinê re hatin berhev kirin.Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.3b, encamên modela turbulansê ya k-ε ya gihîştî bi daneyên ceribandinê re lihevhatinek baş e.Ji ber vê yekê, ev model di vê lêkolînê de hate hilbijartin.
Di vê lêkolînê de simulasyonên hejmarî bi karanîna ANSYS Fluent 2020 R2 hatin kirin.Fonksiyonek Bikarhêner-Pênasekirî (UDF) binivîsin û wê wekî terma têketina hevkêşeya enerjiyê bikar bînin da ku kînetîka pêvajoya vegirtinê hesab bikin.Qada PRESTO55 û rêbaza PISO56 ji bo ragihandina zext-leza û rastkirina zextê têne bikar anîn.Bingehek hucreya Greene-Gauss ji bo gradienta guhêrbar hilbijêrin.Hevkêşan û hevkêşeyên enerjiyê bi rêbaza berbayê ya rêza duyemîn têne çareser kirin.Di derbarê hevrêzên kêm-relaksiyê de, pêkhateyên zext, lez û enerjiyê bi rêzdarî 0,5, 0,7 û 0,7 têne danîn.Fonksiyonên dîwarê standard di modela turbulence de li ser HTF têne sepandin.
Ev beş encamên simulasyonên hejmarî yên çêtirkirina veguheztina germa hundurîn a reaktorek MH bi karanîna veguhezkerek germê ya kulîlk (HCHE) û guhezkerek germê ya helîkî (SCHE) di dema vegirtina hîdrojenê de bikar tîne.Bandora pitchê ya HTF li ser germahiya nivîna reaktorê û dirêjahiya vegirtinê hate analîz kirin.Parametreyên xebitandinê yên sereke yên pêvajoya vegirtinê di beşa analîza hesasiyetê de têne xwendin û pêşkêş kirin.
Ji bo vekolîna bandora veqetandina kulikê li ser veguheztina germê di reaktorek MH de, sê konfigurasyonên guhezkerên germê yên bi pêlên cihêreng hatin lêkolîn kirin.Sê xalên cûda yên 15mm, 12.86mm û 10mm bi rêzê laşê 1, laşê 2 û laşê 3 têne destnîşan kirin.Pêdivî ye ku were zanîn ku pîvana boriyê di hemî rewşan de di germahiya destpêkê ya 573 K û zexta barkirinê de 1,8 MPa li 6 mm hate sabît kirin.Li ser hêjîrê.4 germahiya navencî ya nivînê û giraniya hîdrojenê ya di qata MH de di dema prosesa hilgirtina hîdrojenê de di dozên 1 heya 3 de nîşan dide. Bi gelemperî, reaksiyona di navbera hîdrora metal û hîdrojenê de ji pêvajoya vegirtinê re exotermîk e.Ji ber vê yekê, germahiya nivînê ji ber dema destpêkê ya ku hîdrojen yekem car dikeve nav reaktorê bi lez zêde dibe.Germahiya nivînê zêde dibe heya ku digihîje nirxek herî zêde û dûv re hêdî hêdî kêm dibe ji ber ku germ ji hêla sarkerê ve tê hilanîn, ku germahiya wê kêmtir e û wekî sarkerê tevdigere.Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.4a, ji ber ravekirina berê, germahiya qatê bi lez zêde dibe û bi domdarî kêm dibe.Pîvana hîdrojenê ji bo pêvajoya vegirtinê bi gelemperî li ser germahiya nivînê ya reaktora MH-ê ye.Dema ku germahiya tebeqê ya navîn dakeve germahiyek diyarkirî, rûyê metalê hîdrojenê digire.Ev ji ber lezkirina pêvajoyên fîzorption, kîmyosorption, belavbûna hîdrojenê û avakirina hîdroyên wê di reaktorê de ye.Ji fig.4b tê dîtin ku di doza 3-ê de rêjeya vegirtina hîdrojenê ji hin rewşên din kêmtir e ji ber nirxa gavê ya piçûktir a veguhezera germa kulîlkê.Ev dibe sedema dirêjahiya boriyek dirêjtir û deverek veguheztina germê ya ji bo lûleyên HTF.Bi giraniya navînî ya hîdrojenê ji% 90, dema vegirtinê ji bo Doza 1 46,276 saniye ye.Li gorî demajoya vegirtinê ya di doza 1-ê de, demajoyê di dozên 2 û 3 de bi rêzê 724 s û 1263 s kêm bû.Beşa pêvek ji bo cihên hilbijartî yên di qata HCHE-MH de rêgezên germahî û berhevoka hîdrojenê pêşkêşî dike.
Bandora dûrahiya di navbera kulîlkan de li ser germahiya tebeqeya navîn û giraniya hîdrojenê.(a) Germahiya navincî ya nivînê ji bo kulîlkên helîkî, (b) giraniya hîdrojenê ji bo pêlên helîkî, (c) germahiya navîn a nivînê ji bo kulîlkên nîv-cylindrîkî, û (d) hûrbûna hîdrojenê ji bo pêlên nîv-cylindrîk.
Ji bo baştirkirina taybetmendiyên veguheztina germê ya reaktora MG, du HFC ji bo hêjmarek domdar a MG (2000 cm3) û veguhezkarek germê ya spiral (100 cm3) ya Vebijarka 3 hatine çêkirin. Ev beş jî bandora dûrbûna di navbera kulên 15 mm ji bo doza 4, 12,86 mm ji bo doza 5 û 10 mm ji bo doza 6. Di jimarê de.4c,d germahiya navencî ya nivînê û giraniya pêvajoya vegirtina hîdrojenê di germahiya destpêkê ya 573 K û zextek barkirinê ya 1,8 MPa de nîşan dide.Li gorî germahiya tebeqeya navîn a di Xiflteya 4c de, dûrahiya piçûktir a di navbera kulîlkan de di doza 6 de germahiyê li gorî du rewşên din bi girîngî kêm dike.Ji bo doza 6, germahiya nivînê ya nizm dibe sedema zêdebûna hîdrojenê (binêre Fig. 4d).Dema hilgirtina hîdrojenê ji bo Variant 4 19542 s ye, ku ji bo Guhertoyên 1-3 yên ku HCH bikar tînin ji 2 caran kêmtir e.Wekî din, li gorî doza 4-ê, dema hilgirtinê di dozên 5 û 6-an de bi dûrbûna kêmtir jî 378 s û 1515 s kêm bû.Beşa pêvek ji bo cîhên hilbijartî yên di qata SCHE-MH de rêgezên germahî û giraniya hîdrojenê pêşkêşî dike.
Ji bo lêkolîna performansa du mîhengên guhezkerên germê, ev beş li sê cihên hilbijartî kelûpelên germahiyê xêz dike û pêşkêş dike.Reaktora MH ya bi HCHE ya ji doza 3-ê ji bo berhevdana bi reaktora MH ya ku SCHE tê de ye di doza 4-ê de hate hilbijartin ji ber ku ew xwedan qebarek MH û qebareya boriyê ya domdar e.Şertên xebatê yên ji bo vê berhevdanê germahiya destpêkê ya 573 K û zexta barkirinê 1,8 MPa bûn.Li ser hêjîrê.5a û 5b her sê cihên hilbijartî yên profîlên germahiyê bi rêzê ve di dozên 3 û 4 de nîşan didin.Li ser hêjîrê.5c piştî 20,000 s hilgirtina hîdrojenê profîla germahiyê û hûrbûna qatê nîşan dide.Li gorî rêza 1-ê di Xiflteya 5c de, germahiya li dora TTF-ê ji vebijarkên 3 û 4 kêm dibe ji ber veguheztina germa konvektîf a sarkerê.Ev dibe sedem ku li dora vê deverê hûrbûna hîdrojenê zêde bibe.Lêbelê, karanîna du SCHE-ê encamek bilindtirîn e.Bersivên kînetîk ên zûtir li dora herêma HTF di doza 4 de hatin dîtin. Ji bilî vê, li vê herêmê herî zêde 100% jî hate dîtin.Ji rêza 2 ya ku di nîvê reaktorê de ye, germahiya doza 4 bi girîngî ji germahiya doza 3 li hemî deveran ji bilî navenda reaktorê kêmtir e.Ev ji bo doza 4-ê ji bilî devera ku nêzî navenda reaktorê ji HTF-ê dûr e, herî zêde giraniya hîdrojenê encam dide.Lêbelê, giraniya doza 3 zêde neguherî.Cûdahiyek mezin di germahî û giraniya qatê de di rêza 3 de li nêzî deriyê GTS hate dîtin.Germahiya qatê di doza 4 de pir kêm bû, di encamê de li vê herêmê herî zêde tansiyona hîdrojenê peyda bû, di heman demê de xeta berhevdanê ya di doza 3 de hêj diguheziya.Ev ji ber lezkirina veguhestina germê ya SCHE ye.Agahdarî û nîqaşa berhevdana germahiya navînî ya qata MH û lûleya HTF di navbera doza 3 û doza 4 de di beşa pêvek de têne peyda kirin.
Profîla germahiyê û giraniya nivînê li cihên hilbijartî yên di reaktora hîdrora metal de.(a) Cihên hilbijartî ji bo doza 3, (b) Cihên hilbijartî ji bo doza 4, û (c) Profîla germahiyê û kombûna qatê li cihên hilbijartî piştî 20,000 s ji bo pêvajoya girtina hîdrojenê di dozên 3 û 4 de.
Li ser hêjîrê.Xiflteya 6 berawirdkirina germahiya navencî ya nivînê (binêre Fig. 6a) û berhevdana hîdrojenê (binêre Xiflteya 6b) ji bo girtina HCH û SHE nîşan dide.Ji vê hejmarê tê dîtin ku germahiya qata MG ji ber zêdebûna qada pevguhertina germê pir kêm dibe.Rakirina germa zêde ji reaktorê dibe sedema rêjeyek bilindbûna hîdrojenê.Her çend du veavakirina guhezkerên germê li gorî karanîna HCHE wekî Vebijêrk 3 xwedî heman cildê ne, dema hilgirtina hîdrojenê ya SCHE li ser bingeha Vebijarka 4-ê bi girîngî% 59 kêm bû.Ji bo vekolînek berfirehtir, hûrgelên hîdrojenê yên ji bo du veavakirina guhezkerên germê wekî îzolînan di Xiflteya 7-ê de têne xuyang kirin. Ev jimar nîşan dide ku di her du rewşan de jî hîdrojen ji jêr ve li dora ketina HTF dest pê dike.Li herêma HTF-ê tansiyonên bilindtir hatin dîtin, di navenda reaktora MH de ji ber dûrbûna wê ji veguhezkara germê tansiyonên kêmtir hatin dîtin.Piştî 10,000 s, di doza 4 de giraniya hîdrojenê bi girîngî ji ya 3-yê pirtir e. Piştî 20,000 saniyeyan, rêjeya navînî ya hîdrojenê di reaktorê de di doza 4-an de gihîştiye %90 li gorî 50% hîdrojenê di doza 3 de. ji bo kapasîteya sarbûna bi bandor a bilind a berhevkirina du SCHE, ku di hundurê qata MH de germahiyek kêmtir dibe.Di encamê de, zextek hevsengiyek bêtir di hundurê qata MG de dikeve, ku rê li ber vegirtinek zûtir a hîdrojenê vedike.
Meseleya 3 û Doza 4 Berawirdkirina germahiya navincî ya nivînê û giraniya hîdrojenê di navbera du veavakirina veguherînerên germê de.
Berawirdkirina giraniya hîdrojenê piştî 500, 2000, 5000, 10000 û 20000 s piştî destpêkirina pêvajoya vegirtina hîdrojenê di doza 3 û doza 4 de.
Tabloya 5 ji bo hemî rewşan dirêjahiya hilgirtina hîdrojenê kurt dike.Wekî din, tablo dema hilgirtina hîdrojenê jî, wekî rêjeyek nîşan dide.Ev rêje li ser bingeha dema vegirtinê ya Doza 1-ê tê hesibandin. Li gorî vê tabloyê, dema vegirtinê ya reaktora MH ku HCHE bikar tîne bi qasî 45,000 heya 46,000 s ye, û dema hilgirtinê ya ku SCHE jî tê de ye ji 18,000 heta 19,000 s ye.Li gorî Doza 1-ê, dema hilgirtinê di Doza 2 û Doza 3 de bi rêzê tenê 1,6% û 2,7% kêm bû.Dema ku SCHE li şûna HCHE tê bikar anîn, dema vegirtinê ji doza 4-an heya doza 6-an bi girîngî kêm bû, ji 58% berbi 61%.Eşkere ye ku lêzêdekirina SCHE li reaktora MH pir pêvajoya vegirtina hîdrojenê û performansa reaktora MH çêtir dike.Her çend sazkirina veguhezkerek germê di hundurê reaktora MH de kapasîteya hilanînê kêm dike jî, ev teknolojî li gorî teknolojiyên din di veguheztina germê de çêtirbûnek girîng peyda dike.Di heman demê de, kêmkirina nirxa pitchê dê qebareya SCHE zêde bike, di encamê de hêjmara MH kêm dibe.Di doza 6 de bi volta SCHE ya herî bilind, kapasîteya voltîkî ya MH tenê 5% kêm bû li gorî doza 1 ya bi volta HCHE ya herî kêm.Wekî din, di dema vegirtinê de, doza 6 bi kêmkirina 61% di dema vegirtinê de performansa zûtir û çêtir nîşan da.Ji ber vê yekê doza 6 ji bo lêkolîna bêtir di analîza hestiyariyê de hate hilbijartin.Pêdivî ye ku were zanîn ku dema dirêjkirina hîdrojenê bi tankek hilanînê ve girêdayî ye ku hêjmarek MH ya bi qasî 2000 cm3 heye.
Parametreyên xebitandinê yên di dema reaksiyonê de faktorên girîng in ku bi erênî an neyînî li performansa reaktora MH di şert û mercên rastîn de bandor dikin.Vê lêkolînê analîzek hesasiyetê dihesibîne da ku pîvanên xebatê yên destpêkê yên guncaw ji bo reaktorek MH bi tevlêbûna SCHE re diyar bike, û ev beş çar pîvanên xebitandinê yên sereke li ser bingeha veavakirina reaktorê ya çêtirîn di doza 6 de vedikolîne. Encamên ji bo hemî şert û mercên xebitandinê di Wêne 8.
Grafika berhevdana hîdrojenê di bin şert û mercên xebitandinê yên cihêreng de dema ku guhezkarek germê ya bi kulîlkek nîv-cylindrîkî bikar tîne.(a) zexta barkirinê, (b) germahiya nivînê ya destpêkê, (c) jimareya Reynolds a sarkerê, û (d) germahiya ketina sarkerê.
Li ser bingeha germahiya destpêkê ya domdar 573 K û rêjeya herikîna sarkerê ya bi jimareya Reynolds 14,000, çar zextên barkirinê yên cihêreng hatin hilbijartin: 1,2 MPa, 1,8 MPa, 2,4 MPa, û 3,0 MPa.Li ser hêjîrê.8a bandora zexta barkirinê û SCHE li ser hûrbûna hîdrojenê bi demê re destnîşan dike.Dema vegirtinê bi zêdebûna zexta barkirinê re kêm dibe.Bikaranîna zexta hîdrojenê ya 1,2 MPa ji bo pêvajoya vegirtina hîdrojenê rewşa herî xirab e, û dirêjahiya vegirtinê ji 26,000 s derbas dibe da ku bigihîje 90% vegirtina hîdrojenê.Lêbelê, zexta barkirinê ya bilind bû sedema kêmbûna 32-42% di dema hilgirtinê de ji 1.8 ber 3.0 MPa.Ev ji ber zexta destpêkê ya bilind a hîdrojenê ye, ku di navbera zexta hevsengiyê û zexta serîlêdanê de cûdahiyek mezin çêdike.Ji ber vê yekê, ev hêzek ajotinê ya mezin ji bo kînetîkên hilgirtina hîdrojenê diafirîne.Di dema destpêkê de, gaza hîdrojenê ji ber cûdahiya mezin a di navbera zexta hevsengiyê û zexta ku tê sepandin de bi lez tê kişandin57.Di zexta barkirinê ya 3.0 MPa de, 18% hîdrojen bi lez di 10 saniyên pêşîn de kom dibe.Hîdrojen di qonaxa dawîn de 15460 s di 90% ji reaktoran de hate hilanîn.Lêbelê, di zexta barkirinê de ji 1,2 heta 1,8 MPa, dema hilgirtinê bi girîngî% 32 kêm bû.Zextên din ên bilindtir bandorek hindiktir li ser baştirkirina demên vegirtinê hebû.Ji ber vê yekê, tê pêşniyar kirin ku zexta barkirinê ya reaktora MH-SCHE 1,8 MPa be.Beşa pêvek ji bo zextên cûrbecûr yên barkirinê di 15500 s de xêzên berhevdana hîdrojenê nîşan dide.
Hilbijartina germahiya destpêkê ya guncan a reaktora MH yek ji wan faktorên sereke ye ku bandorê li pêvajoya adsorbasyona hîdrojenê dike, ji ber ku ew bandorê li hêza ajotinê ya reaksiyona avakirina hîdrojen dike.Ji bo lêkolîna bandora SCHE li ser germahiya destpêkê ya reaktora MH, çar germên cihêreng di zexta barkirinê ya domdar 1,8 MPa û hejmarek Reynolds 14,000 HTF hatin hilbijartin.Li ser hêjîrê.Wêneyê 8b berhevokek germahiyên cûda yên destpêkê nîşan dide, di nav de 473K, 523K, 573K, û 623K.Di rastiyê de, dema ku germahî ji 230 ° C an 503K58 bilindtir e, alloya Mg2Ni ji bo pêvajoya vegirtina hîdrojenê xwedî taybetmendiyên bandorker e.Lêbelê, di gava destpêkê ya derzîlêdana hîdrojenê de, germahî bi lez zêde dibe.Ji ber vê yekê, germahiya tebeqeya MG dê ji 523 K derbas bibe. Ji ber vê yekê, ji ber zêdebûna rêjeya vegirtinê çêkirina hîdrodan hêsan dibe53.Ji fig.Ji jimar 8b tê dîtin ku hîdrojen zûtir tê helandin her ku germahiya destpêkê ya tebeqeya MB kêm dibe.Dema ku germahiya destpêkê kêm be, zextên hevsengiyê yên kêmtir çêdibin.Cûdahiya zextê ya di navbera zexta hevsengiyê û zexta serîlêdanê de çiqasî mezin be, pêvajoya vegirtina hîdrojenê zûtir dibe.Di germahiya destpêkê ya 473 K de, hîdrojen di 18 saniyeyên pêşîn de heya %27 bi lez tê kişandin.Bi ser de, dema vegirtinê jî di germahiya destpêkê ya nizimtir de li gorî germahiya destpêkê ya 623 K ji %11 daket %24. Dema hilgirtinê di germahiya destpêkê ya herî nizm a 473 K de 15247 s ye, ku dişibe ya herî baş. Lêbelê, zexta barkirina dozê, kêmbûna germahiya destpêkê ya reaktorê dibe sedema kêmbûna kapasîteya hilanîna hîdrojenê.Germahiya destpêkê ya reaktora MN divê herî kêm 503 K53 be.Wekî din, di germahiya destpêkê ya 573 K53 de, kapasîteya hilanîna hîdrojenê ya herî zêde 3,6% wt dikare were bidestxistin.Di warê kapasîteya hilanîna hîdrojenê û dirêjahiya vegirtinê de, germahiyên di navbera 523 û 573 K de tenê 6% kêm dikin.Ji ber vê yekê, germahiya 573 K wekî germahiya destpêkê ya reaktora MH-SCHE tê pêşniyar kirin.Lêbelê, bandora germahiya destpêkê li ser pêvajoya vegirtinê li gorî zexta barkirinê kêmtir girîng bû.Beşa pêvek xêzên giraniya hîdrojenê ji bo germahiyên cûda yên destpêkê di 15500 s de nîşan dide.
Rêjeya herikînê yek ji pîvanên sereke yên hîdrojenasyon û dehîdrojenkirinê ye ji ber ku ew dikare di dema hîdrojenasyon û dehîdrojenkirinê de bandorê li turbulans û rakirina germê an têketina xwe bike59.Rêjeyên herikîna bilind dê qonaxên turbulant biafirîne û di nav tuba HTF-ê de biherikeka zûtirîn encam bide.Ev reaksîyon dê bibe sedema veguheztina germê zûtir.Leza têketina cihêreng ji bo HTF li ser bingeha hejmarên Reynolds 10,000, 14,000, 18,000, û 22,000 têne hesibandin.Germahiya destpêkê ya qata MG li 573 K û zexta barkirinê li 1,8 MPa hate sabît kirin.Encamên di fig.8c destnîşan dike ku karanîna jimareyek Reynolds ya bilindtir bi hev re bi SCHE re dibe sedema rêjeyek hilgirtina bilind.Her ku hejmara Reynolds ji 10,000 berbi 22,000 zêde dibe, dema vegirtinê bi qasî 28-50% kêm dibe.Dema vegirtinê di hejmareke Reynolds a 22,000 de 12,505 çirk e, ku ji germahî û zextên barkirina destpêkê yên cihêreng kêmtir e.Rêzên berhevdana hîdrojenê ji bo hejmarên Reynolds ên cihêreng ên ji bo GTP di 12500 s de di beşa pêvek de têne pêşkêş kirin.
Bandora SCHE li ser germahiya destpêkê ya HTF tê analîz kirin û di Xiflteya 8d de tê nîşandan.Di germahiya destpêkê ya MG ya 573 K û zexta barkirina hîdrojenê ya 1,8 MPa de, ji bo vê analîzê çar germên destpêkê hatin hilbijartin: 373 K, 473 K, 523 K, û 573 K. 8d nîşan dide ku kêmbûna germahiya sarkerê. di dergehê de dibe sedema kêmbûna dema vegirtinê.Li gorî rewşa bingehîn a bi germahiya ketina 573 K, dema hilgirtinê bi rêzê ve ji bo germahiya hundurê 523 K, 473 K û 373 K bi qasî 20%, 44% û 56% kêm bû.Di 6917 s de, germahiya destpêkê ya GTF 373 K e, giraniya hîdrojenê di reaktorê de 90%.Ev dikare bi veguheztina germa konvektîf a zêdekirî ya di navbera qata MG û HCS de were ravekirin.Germahiya HTF-ê ya jêrîn dê belavbûna germê zêde bike û di encamê de zêdebûna hîdrojenê zêde bike.Di nav hemî pîvanên xebitandinê de, baştirkirina performansa reaktora MH-SCHE bi zêdekirina germahiya têketina HTF rêbaza herî maqûl bû, ji ber ku dema dawiya pêvajoya vegirtinê ji 7000 s kêmtir bû, di heman demê de dema herî kurt a vegirtinê ya rêbazên din pirtir bû. ji 10000 s.Ji bo 7000 s ji bo cûrbecûr germahiyên destpêkê yên GTP-ê rêgezên kombûna hîdrojenê têne pêşkêş kirin.
Vê lêkolînê ji bo yekem car guhezkarek germê ya nîv-silindrîkî ya nû ku di yekîneyek hilanînê ya hîdroîdê ya metal de ye pêşkêş dike.Kapasîteya pergala pêşniyarkirî ya vegirtina hîdrojenê bi konfigurasyonên cihêreng ên veguhezerê germê ve hate lêkolîn kirin.Bandora pîvanên xebitandinê li ser danûstendina germê ya di navbera qata hîdrora metal û sarkerê de hate lêkolîn kirin da ku şert û mercên çêtirîn ji bo hilanîna hîdroyên metal bi karanîna veguhezkerek germê ya nû were dîtin.Encamên sereke yên vê lêkolînê wiha ne:
Digel veguhezkarek germê ya pêlava nîv-sîlindrîk, performansa veguheztina germahiyê baştir dibe ji ber ku ew di reaktora qata magnesiumê de xwedan dabeşek germê ya yekgirtî ye, û di encamê de rêjeyek vegirtina hîdrojenê çêtir dibe.Bi şertê ku qebareya lûleya danûstendina germê û hîdrora metal bê guheztin bimîne, dema reaksiyonê ya vegirtinê li gorî guhezkarek germê ya kulîlk a kevneşopî% 59 kêm dibe.
Dema şandinê: Jan-15-2023