液氢加注系统的气体置换方法探讨

液氢加注系统在加注前必须置换合格,可采用的置换方法有三种:抽真空、吹除、增压置换。结合液氢加注系统比较了三种方法的优缺点,并给出了气体置换的计算方法。对水分置换的方法进行了探讨,认为加热置换和抽真空是行之有效的方法。     

氢气置换用量及用时计算

传统的低温加注系统置换,需使用大量稀缺资源氦气,在某新型靶场将采用氢气代替氦气进行置换.现阶段对氢气置换的用量和用时几乎都靠原有经验作估计,利用绝热膨胀和节流孔板两种模型,对氢气置换的消耗量和用时进行计算,为后续置换操作流程设计提供理论依据.     

85 m3液氢铁路槽车的检漏和抽空

介绍了85 m3液氢铁路槽车首次定期检修过程中检漏与抽真空的设备配置、系统组成和实施工艺,对槽车夹层气体进行了质谱分析,对检漏工艺和抽空工艺的实施经验进行了分析.结果表明:氢气、水气和氮气是夹层的主要气体成分,首先进行检漏可为后面抽空提供前提条件,热氮冲洗置换和间断抽空排气的抽空工艺可以大大缩短抽空时间,得出了抽空时间与漏放气速率变化的规律.     

高压氢系统氢气利用率研究

随着氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化，世界各国都高度重视加氢站的建设。本文对加氢站高压氢系统氢气利用率进行了较为系统的研究。提出了加氢站一级加注与多级加注氢气利用率的计算方法，并以42MPa以及75MPa级加氢站为基础，对加氢站一级加注和多级加注的氢气利用率和连续充装能力进行分析。研究结论可以为加氢站储气系统参数的选取提供一定依据。     

竖直管路内流动液氢条件中弹状氢气泡运动速度

低温加注系统中的弹状流可能引发各种非稳现象,造成低温液氢传输管路的破坏.针对垂直管路内气液两相流实验化困难的问题,运用建模仿真的方法建立了竖直管路中弹状流气泡的运动模型,模拟了弹状氢气泡在流动液氢中的上升过程,并对其运动速度进行了研究.仿真结果表明:弹状氢气泡在流动液氢中运动时,其速度模型中的速度系数与流体的速度有关,...     

日本运载火箭液氢地面贮存加注系统综述

阐述日本Ｈ－１和Ｈ－２火箭的液氢地面贮存加注系统。详细说明Ｈ－２吉信发射场上的发射和试车共用液氢贮存加注系统。着重介绍系统的组成、贮罐、氢再液化装置等的性能；对氢危险区的划分和对氢危险区各类设备及人员所采取的防爆、防火措施。     

低温液氢加注系统间歇泉现象风险评估研究

分析了液氢加注系统竖直管路内间歇泉现象产生的过程,总结了间歇泉现象产生的原因与危害性.采用改进的风险矩阵法,对间歇泉现象产生时给加注管路以及贮箱带来的危害进行了风险评估.为提前发现液氢加注过程中间歇泉现象引起的风险及风险发生后的风险转移提供理论参考,从而减小风险对液氢加注系统的影响.     

中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响北大核心CSCD

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。     

运载火箭液氢液氧低温推进剂加注技术

介绍了运载火箭低温推进剂加注系统的特点，对加注技术中的主要问题作了回顾与评述，这些问题是，液氢系统的气体置换，预冷过程及控制，加注流量调节，加注过程中的两相流，加注过程中推进剂的温升和过冷推进剂，射前补加及控制。     

高压低温换热贮罐换热性能仿真计算

设计了一种高压低温换热贮罐,配合斯特林制冷机可用于获取和贮存20 K@35 MPa冷氦气,在无液氢的情况下具备液氢温区试验能力,以满足液体火箭冷氦增压系统实验的气源要求。对该贮罐进行了漏热分析,得到贮罐漏热量。采用Solidworks和Matlab对预冷过程和换热过程进行仿真计算与分析,得到预冷时间和换热时间分别为3小时和47小时。     

中国散裂中子源氢循环系统的氢排放方案设计

为保障中国散裂中子源(CSNS)氢循环系统停机时,顺利、安全地将低温氢排放至大气中,设计一套可靠的氢排放系统非常重要。设计的氢排放系统包括氢排放管道、氢放空管、净化吹扫管道以及排放控制阀、阻火器、止回阀等装置。介绍了CSNS氢循环系统流程,CSNS氢排放方式和氢排放系统的流程,详细阐述了氢排放管道的设计和允许排放流量的计算。CSNS氢排放系统的设计考虑了CSNS装置的现场环境、风向、风速及居民区的距离,并通过计算确定了氢排放管道的长度,氢排放的最小流量和最大流量。     

On critical hydrogen concentration for hydrogen embrittlement of Fe3Al

The critical hydrogen concentration for hydrogen embrittlement in iron aluminide, Fe₃Al has been estimated (0.42 wppm). The estimated critical hydrogen content has been correlated to structural aspects of the decohesion mechanism of hydrogen embrittlement.     

氢燃料电池用镁-钛基合金储氢性能研究

采用高能振动球磨法,制备了Mg₃₅Ti₆₅合金,并添加(10%La_0.4Ce_0.1Pr_0.3Nd_0.2Ni_4Co_0.5Mn_0.3Al_0.2)作为改性剂,制备了储氢合金Mg₃₅Ti₆₅/(10%La_0.4Ce_0.1Pr_0.3Nd_0.2Ni_4Co_0.5Mn_0.3Al_0.2),研究了改性剂的添加及球磨时间对合金显微组织、吸放氢性能的影响规律。结果表明:球磨Mg₃₅Ti₆₅时间为20h时,能获得单一的BCC固溶体相,加入质量分数为10%的改性剂球磨0.5h时能明显地改善其储氢性能,8MPa,573K下100s内吸氢质量能达到3%,随着球磨时间的增加,其相结构发生改变,吸氢量及动力学性能逐渐变差。     

新型稀土镁基贮氢电极合金的结构与性能

系统研究了La0．7Mg0．3(Ni0．85Co0.15)x(x=2．5，3．0，3．5，4．0，4．5，5．0)贮氢电极合金的结构和储氢性能．该类型合金由(La，Mg)Ni3相(PuNi3型结构)和LaNi5相(CaCu5型结构)组成，两相的a轴参数和晶胞体积都随着x值的增大而减小．(La，Mg)Ni3相的丰度先从x=2．5时的48．4％增加到x=3．5时的78．2％，然后又减小到x=5．0时的12．2％，而LaNi5相的丰度在x=2．5-3．5时基本保持不变(-20％)，在x=4．0时突然增加到71.9％．合金的吸氢量从x=2．5时的0．86％(质量分数)增加到x=3．5时的1．50％然后又减小到x=5．0时的1．19％．合金的放氢平台压力在x=2．5-3．5时保持基本不变(-65．9kPa)，然后逐渐增加到x=5．0时的0．30MPa．随着x的增加，吸放氢过程的滞后效应先增大后减小，而合金的放氢平台变得更加平坦．     

Simplified assessment of hydrogen accumulation at stainless steel overlay boundaries of high-temperature,high-pressure hydrogen reactors

With regard to the cracking (disbonding) which occurs at the fusion boundary of austenitic overlays and the base metal of high-temperature, high-pressure hydrogen reactors, the accumulation of hydrogen at the fusion boundary subsequent to cooling from a high to a normal temperature, which is considered to be the largest causative factor of such cracking, has been evaluated by numerically solving diffusion equations using differential calculus. It has been shown that the amount of accumulated hydrogen can be expressed by applying a simple, approximate formula which incorporates the service pressure of the hydrogen, service temperature, thickness of overlay and base metal, cooling rate, hydrogen solubility, and hydrogen diffusion coefficients.     

氢溢流在多孔材料储氢性能研究中的应用

多孔材料的储氢性能研究是氢能经济发展的重要课题之一,然而其室温下的储氢性能还不能满足氢存储系统的所有要求。氢溢流被证明是提高多孔材料在室温下储氢性能的有效方法。主要从氢溢流产生的方法及其优缺点,氢溢流在碳基纳米材料、沸石、金属有机骨架和共价有机骨架等多孔材料储氢性能研究中的最新动态进行了详细综述,并指出了当前存在的问题和今后的发展方向。     

Sensitivity of mos sensors to hydrogen, hydrogen sulfide, and nitrogen dioxide in different gas atmospheres

The sensitivity of metal-oxide-semiconductor (MOS) sensors of the Pd-Ta₂O₅-SiO₂-Si type towards hydrogen, hydrogen sulfide and nitrogen dioxide is measured in atmospheres of air, nitrogen, and oxygen. It is demonstrated that MOS sensors are efficient in any chemically noncorrosive gas atmosphere, and also in a vacuum. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 5, pp. 68–70, May, 2006.     

Cr对Cu-V氢分离合金组织与氢传输性能的影响

氢分离金属膜是目前备受关注的一种用于氢气提纯的功能材料.为了获得综合性能优异且价格低廉的氢分离金属膜,本文借鉴"多相构成、功能分担"的设计理念,通过非自耗电弧熔炼炉制备合金,采用XRD、扫描电子显微镜等手段研究合金相组成及微观组织,采用课题组自主设计的仪器设备在不同温度和压力下进行氢溶解和氢渗透实验,开发了具有双相结构的新型Cu-V-Cr氢分离合金.结果发现:该合金微观组织中的bcc-(V)固溶体相起渗氢作用,是氢的主要扩散通道;而组织中的fcc-(Cu)固溶体相起提高塑性作用.合金化元素Cr主要固溶在bcc-(V)中,显著降低合金的氢溶解能力,大幅度提高抗氢脆性能,但同时也降低合金的氢扩散系数和渗氢性能.实验表明,具有双相结构的Cu-V-Cr氢分离合金有望达到氢溶解、扩散和渗透性能的良好匹配,从而同时实现优异的氢渗透性能与抗氢脆性能.     

氢对Nd-Dy-Fe-B合金粗粉氧化的影响

烧结钕铁硼工业中，用于粗破碎钕铁硼合金铸锭的氢脆工艺的应用越来越广泛。本文研究了氢脆后经不同温度脱氢处理的Nd-Dy-Fe-B磁粉的氧化过程。磁粉的氧化在室温下大气环境(相对湿度为60％～75％)和干燥器中(相对湿度为10％～15％)进行。采用重量法研究了磁粉的氧化速率和吸湿率。研究发现，未脱氢磁粉的氧化快，吸湿率大，特别是在氧化的初期阶段。脱氢粉抗氧化能力的提高来源于低的氢浓度和少的氢化物的存在。对比钕氢化物(NdHx)的氧化结果，可以得出，氢促进氧化的机理可能是磁粉中氢化物和大气中水蒸气之间的氢键促进磁粉吸湿，加速磁粉的电化学腐蚀。而且氢在磁粉中产生的缺陷可以诱导加快氧的扩散。     

镁基储氢复合材料的研究进展

综述了镁基储氢复合材料开发和研究的最新进展，重点介绍了稀土／镁基储氢复合材料和镍／镁基储氢复合材料的主要种类、吸放氢性能和相关的制备工艺，简要分析了钛、铁、钒、锆／镁基储氢材料的研究现状和存在的问题，讨论了镁基储氢复合材料在储氢电极材料方面的应用前景。