Возможности широкого освоения водорода в топливных системах

Об авторах:

Гуров Валерий Игнатьевич, доктор технических наук, начальник сектора, Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (г. Москва); vigurov@ciam.ru 

Александров Вадим Юрьевич, кандидат технических наук, Центральный институт авиацонного моторостроения им. П. И. Баранова (г. Москва); aleksandrov@ciam.ru

Скибин Дмитрий Александрович, инженер, ЦИАМ им. П. И. Баранова (г. Москва); sda@ciam.ru

Кузьмичев Дмитрий Николаевич, инженер по испытаниям 1 категории, Центральный институт авиацонного моторостроения им. П. И. Баранова (г. Москва); kuzmichev@rtc.ciam.ru

Аннотация:

Представлен краткий обзор комплексного подхода к освоению водородного топлива в различных топливных системах. Раскрыто понятие оптимальности топливной системы. Показана необходимость формирования общей наземной инфраструктуры по обеспечению водородным топливом наземного и воздушного транспорта с применением композитных баллонов одного типа и уровня давления (до 70 МПа). Аргументирована необходимость охлаждения газообразного водорода, заправляемого в баллон высокого давления. Проведен расчет азотно-водородного теплообменного аппарата по традиционной методике в стационарной постановке. Приведена нестационарная математическая модель теплового состояния теплообменного аппарата. Приведены расчетно-экспериментальные результаты испытаний теплообменного аппарата для охлаждения газообразного водорода жидким азотом. Представлена оценка полученных результатов.

Список литературы:

1. Баррон Р. Ф. Криогенные системы / Р. Ф. Баррон. М.: Энергоатомиздат, 1989. 408 с.
2. Гуров В. И. Не только самый легкий газ / В. И. Гуров // Двигатель. 2014. № 2. С. 18-19.
3. Гуров В. И. Проблемы заправки водородных баллонов / В. И. Гуров, О. Д. Селиванов, С. В. Харьковский // Энергия: экономика, техника, экология. 2016. № 2. С. 24-29.
4. Лыков А. В. Тепломассообмен. Справочник / А. В. Лыков. М.: Энергия, 1978. 480 с.
5. Малов Ю. И. Математическое моделирование процесса нестационарной теплопроводности в цилиндрическом тепловыделяющем элементе / Ю. И. Малов, Т. А. Нужненко // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Сер.: Естественные науки. 2003. № 2. С. 20-27.
6. Прохоренков А. М. Моделирование процессов теплообмена, протекающих в пластинчатых теплообменных аппаратах / А. М. Прохоренков // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2014. Том 17. № 1. С. 92-101.
7. Фотография процесса заправки автомобиля Toyota Mirai. URL: https://img.drive.ru/i/0/5660465895a656be090000b7.jpg
8. Canadian Fuel Cell Commercialization Roadmap. URL: http://www.chfca.ca/media/FC%20Comercialization%20Roadmap%20EN%202008(1).pdf (дата обращения: 17.05.2018).
9. German Hydrogen and Fuel Cell Association (DWV). URL: https://www.dwv-info.de (дата обращения: 17.05.2018).
10. Hydrogen and Fuel Cells: A Vision of Our Future. URL: http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/hydrogen-report_en.pdf (дата обращения: 17.05.2018).
11. International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy. URL: https://www.iphe.net (дата обращения: 17.05.2018).
12. Japan’s National Hydrogen Program. URL: http://www.enaa.or.jp/WE-NET (дата обращения: 17.05.2018).
13. National Hydrogen Study. URL: http://www.industry.gov.au/Energy/Documents/national_hydro_study.pdf (дата обращения: 17.05.2018).
14. Partnership for Advancing Transition to Hydrogen. URL: http://www.hpath.org (дата обращения 17.05.2018).
15. Pressure Vessel Tank Types. URL: https://www.compositesworld.com/articles/pressure vessel tank types (дата обращения: 17.05.2018).
16. The Hydrogen and Fuel Cells Program. URL: https://www.hydrogen.energy.gov (дата обращения: 17.05.2018).