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题名氢能自行车用固态储氢罐氢-热耦合优化
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作者
李明达
张岸佳
尧兢
林羲
罗群
李谦
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机构
上海大学材料基因组工程研究院/材料科学与工程学院
重庆大学材料科学与工程学院
上海交通大学上海市氢科学重点实验室/上海交通大学氢科学中心
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出处
《西安工业大学学报》
2025年第2期282-292,共11页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFB3809103)。
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文摘
高安全性和高能量密度的固态储氢技术是氢能自行车的重要储氢方案。储氢罐放氢时需要吸热,若热管理不足将导致合金放氢速率衰减和罐壁局部结冰,造成续航下降。本文针对氢能自行车用钛基固态储氢罐,建立耦合燃料电池阴极尾气余热的储氢罐氢-热耦合数值模型,分析阴极出口尾气温度、流体腔宽度和扰流结构等对储氢罐放氢性能的影响。结果表明,利用尾气余热可延长储氢罐恒流放氢时间5.2~5.8%。当流体腔宽度为45 mm、尾气温度为343 K和罐壁外侧使用4个2 mm高的半椭圆扰流结构时,储氢罐实现3.4 NL·min^(-1)的恒流放氢7569 s,延长幅度约8.3%,且罐壁温度保持在300 K以上,有效规避结冰风险。研究结果为固态储氢技术在氢能自行车中的进一步应用提供理论支撑。
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关键词
氢能自行车
燃料电池
固态储氢罐
氢-热耦合
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Keywords
hydrogen-powered bicycle
fuel cell
solid-state hydrogen storage tank
hydrogen-thermal coupling
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
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