Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තුතියි.ඔබ සීමිත CSS සහය ඇති බ්‍රවුසර අනුවාදයක් භාවිතා කරයි.හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රවුසරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා ප්‍රකාරය අක්‍රිය කරන්න).ඊට අමතරව, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාසිතා සහ JavaScript නොමැතිව වෙබ් අඩවිය පෙන්වමු.
ස්ලයිඩ තුනක කැරොසල් එකක් එකවර පෙන්වයි.වරකට විනිවිදක තුනක් හරහා ගමන් කිරීමට පෙර සහ ඊළඟ බොත්තම් භාවිතා කරන්න, නැතහොත් වරකට විනිවිදක තුනක් හරහා ගමන් කිරීමට අවසානයේ ඇති ස්ලයිඩර් බොත්තම් භාවිතා කරන්න.
ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් (MH) ඒවායේ විශාල හයිඩ්රජන් ගබඩා ධාරිතාව, අඩු ක්රියාකාරී පීඩනය සහ ඉහළ ආරක්ෂාව හේතුවෙන් හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු ද්රව්ය කාණ්ඩයක් ලෙස පිළිගැනේ.කෙසේ වෙතත්, ඒවායේ මන්දගාමී හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය චාලක මගින් ගබඩා කාර්ය සාධනය බෙහෙවින් අඩු කරයි.MH ගබඩාවෙන් වේගවත් තාපය ඉවත් කිරීම එහි හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ වේගය වැඩි කිරීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකි අතර එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ගබඩා කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු වේ.මේ සම්බන්ධයෙන්, මෙම අධ්යයනය MH ගබඩා පද්ධතියේ හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය අනුපාතය ධනාත්මක ලෙස බලපෑම් කිරීම සඳහා තාප හුවමාරු ලක්ෂණ වැඩිදියුණු කිරීම අරමුණු කර ඇත.නව අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟරය මුලින්ම සංවර්ධනය කර හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම සඳහා ප්රශස්ත කර ඇති අතර අභ්යන්තර වායු තාප හුවමාරුකාරකයක් (HTF) ලෙස ඒකාබද්ධ කරන ලදී.විවිධ තාර ප්‍රමාණයන් මත පදනම්ව, නව තාප හුවමාරු වින්‍යාසයේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කර සාම්ප්රදායික හෙලික්සීය දඟර ජ්යාමිතිය සමඟ සංසන්දනය කෙරේ.මීට අමතරව, MG සහ GTP ගබඩා කිරීමේ මෙහෙයුම් පරාමිතීන් ප්රශස්ත අගයන් ලබා ගැනීම සඳහා සංඛ්යාත්මකව අධ්යයනය කරන ලදී.සංඛ්‍යාත්මක අනුකරණය සඳහා, ANSYS Fluent 2020 R2 භාවිතා වේ.මෙම අධ්යයනයේ ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟර තාප හුවමාරුව (SCHE) භාවිතා කිරීමෙන් MH ගබඩා ටැංකියක ක්රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි බවයි.සාම්ප්රදායික සර්පිලාකාර දඟර තාප හුවමාරුකාරක සමඟ සසඳන විට, හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ කාලය 59% කින් අඩු වේ.SCHE දඟර අතර ඇති කුඩාම දුර නිසා අවශෝෂණ කාලය 61% කින් අඩු විය.SHE භාවිතා කරන MG ගබඩාවේ මෙහෙයුම් පරාමිතීන් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, තෝරාගත් සියලුම පරාමිතීන් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ සැලකිය යුතු දියුණුවක් ඇති කරයි, විශේෂයෙන් HTS වෙත ඇතුල් වන ස්ථානයේ උෂ්ණත්වය.
පොසිල ඉන්ධන මත පදනම් වූ බලශක්තියේ සිට පුනර්ජනනීය බලශක්තිය දක්වා ගෝලීය සංක්‍රමණයක් පවතී.පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ බොහෝ ආකාර ගතික ආකාරයෙන් බලය සපයන බැවින්, බර සමතුලිත කිරීම සඳහා බලශක්ති ගබඩා කිරීම අවශ්ය වේ.හයිඩ්රජන් මත පදනම් වූ බලශක්ති ගබඩාව මේ සඳහා වැඩි අවධානයක් යොමු කර ඇත, විශේෂයෙන් හයිඩ්රජන් එහි ගුණාංග සහ අතේ ගෙන යා හැකි බැවින් “හරිත” විකල්ප ඉන්ධන සහ බලශක්ති වාහකයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකි බැවිනි.මීට අමතරව, ෆොසිල ඉන්ධන 2 හා සසඳන විට හයිඩ්රජන් ඒකක ස්කන්ධයකට ඉහළ ශක්ති අන්තර්ගතයක් ද ලබා දෙයි.හයිඩ්රජන් බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ප්රධාන වර්ග හතරක් ඇත: සම්පීඩිත වායු ගබඩාව, භූගත ගබඩාව, ද්රව ගබඩාව සහ ඝන ගබඩාව.සම්පීඩිත හයිඩ්රජන් යනු බස් රථ සහ ෆෝක්ලිෆ්ට් වැනි ඉන්ධන සෛල වාහනවල භාවිතා වන ප්රධාන වර්ගයයි.කෙසේ වෙතත්, මෙම ගබඩාව හයිඩ්රජන් අඩු තොග ඝනත්වයක් (ආසන්න වශයෙන් 0.089 kg/m3) සපයන අතර ඉහළ ක්රියාකාරී පීඩනය3 සමඟ සම්බන්ධ ආරක්ෂිත ගැටළු ඇත.අඩු පරිසර උෂ්ණත්වයේ සහ පීඩනයකදී පරිවර්තන ක්‍රියාවලියක් මත පදනම්ව, ද්රව ගබඩාව හයිඩ්රජන් ද්රව ආකාරයෙන් ගබඩා කරයි.කෙසේ වෙතත්, ද්රවීකරණය කරන විට, ශක්තියෙන් 40% ක් පමණ අහිමි වේ.මීට අමතරව, මෙම තාක්ෂණය ඝන තත්ත්‍වයේ ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණයන් සමඟ සසඳන විට වැඩි ශක්තියක් සහ ශ්‍රම ශක්තියක් ඇති බව දන්නා කරුණකි.ඝන ගබඩා කිරීම හයිඩ්රජන් ආර්ථිකයක් සඳහා ශක්‍ය විකල්පයකි, හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය මගින් ඝන ද්‍රව්‍යවලට ඇතුළත් කිරීමෙන් සහ අපද්‍රව්‍ය හරහා හයිඩ්රජන් මුදා හැරීමෙන් හයිඩ්රජන් ගබඩා කරයි.ඝන ද්රව්ය ගබඩා කිරීමේ තාක්‍ෂණයක් වන ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් (MH), එහි ඉහළ හයිඩ්රජන් ධාරිතාව, අඩු මෙහෙයුම් පීඩනය සහ ද්රව ගබඩාවට සාපේක්ෂව අඩු පිරිවැය හේතුවෙන් ඉන්ධන සෛල යෙදීම් සඳහා මෑතකාලීන උනන්දුවක් දක්වන අතර එය ස්ථාවර සහ ජංගම යෙදුම් සඳහා සුදුසු වේ. මීට අමතරව, MH ද්රව්ය විශාල ධාරිතාවක් කාර්යක්ෂමව ගබඩා කිරීම වැනි ආරක්ෂිත ගුණාංග ද සපයයි8.කෙසේ වෙතත්, MG හි ඵලදායිතාව සීමා කරන ගැටළුවක් තිබේ: MG ප්රතික්රියාකාරකයේ අඩු තාප සන්නායකතාවය හයිඩ්රජන් මන්දගාමී අවශෝෂණයට හා desorption වලට යොමු කරයි.
එම්එච් ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා යතුර වන්නේ තාපජ හා අන්තරාසර්ග ප්‍රතික්‍රියා වලදී නිසි තාප හුවමාරුවයි.හයිඩ්රජන් පැටවීමේ ක්රියාවලිය සඳහා, උපරිම ගබඩා ධාරිතාවය සමඟ අපේක්ෂිත අනුපාතයට හයිඩ්රජන් පැටවීමේ ප්රවාහය පාලනය කිරීම සඳහා උත්පාදනය වන තාපය ප්රතික්රියාකාරකයෙන් ඉවත් කළ යුතුය.ඒ වෙනුවට, විසර්ජනය අතරතුර හයිඩ්රජන් පරිණාමයේ වේගය වැඩි කිරීමට තාපය අවශ්ය වේ.තාපය සහ ස්කන්ධ හුවමාරු කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, බොහෝ පර්යේෂකයන් මෙහෙයුම් පරාමිතීන්, MG ව්යුහය සහ MG11 ප්‍රශස්තිකරණය වැනි බහු සාධක මත පදනම්ව සැලසුම් සහ ප්‍රශස්තිකරණය අධ්යයනය කර ඇත.MG ප්‍රශස්තිකරණය MG ස්ථර 12,13 ට පෙණ ලෝහ වැනි ඉහළ තාප සන්නායකතා ද්රව්ය එකතු කිරීමෙන් සිදු කළ හැක.මේ අනුව, ඵලදායී තාප සන්නායකතාවය 0.1 සිට 2 W/mK10 දක්වා වැඩි කළ හැක.කෙසේ වෙතත්, ඝන ද්රව්ය එකතු කිරීම MN ප්රතික්රියාකාරකයේ බලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.මෙහෙයුම් පරාමිතීන් සම්බන්ධයෙන්, MG ස්ථරයේ සහ සිසිලනකාරකයේ (HTF) ආරම්භක මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් ප්රශස්ත කිරීම මගින් වැඩිදියුණු කිරීම් ලබා ගත හැකිය.ප්රතික්රියාකාරකයේ ජ්යාමිතිය සහ තාප හුවමාරුවෙහි සැලසුම හේතුවෙන් MG හි ව්යුහය ප්රශස්ත කළ හැක.MH ප්රතික්රියාකාරක තාප හුවමාරුවෙහි වින්යාසය සම්බන්ධයෙන්, ක්රම දෙකකට බෙදිය හැකිය.මේවා MO ස්ථරයට ගොඩනගා ඇති අභ්යන්තර තාප හුවමාරුකාරක වන අතර වරල්, සිසිලන ජැකට් සහ ජල ස්නානය වැනි MO ස්ථරය ආවරණය කරන බාහිර තාප හුවමාරුකාරක වේ.බාහිර තාප හුවමාරුව සම්බන්ධයෙන්, Kaplan16 විසින් එම්එච් ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය විශ්ලේෂණය කර, ප්රතික්රියාකාරකය තුළ උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම සඳහා සිසිලන ජලය ජැකට් එකක් ලෙස භාවිතා කළේය.ප්රතිඵල වට 22 වරල් ප්රතික්රියාකාරකයක් සහ ස්වභාවික සංවහනය මගින් සිසිල් කරන ලද තවත් ප්රතික්රියාකාරකයක් සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී.සිසිලන කබායක් තිබීම MH හි උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන අතර එමඟින් අවශෝෂණ වේගය වැඩි වන බව ඔවුන් ප්‍රකාශ කරයි.Patil සහ Gopal17 විසින් ජල-ජැකට් සහිත MH ප්රතික්රියාකාරකයේ සංඛ්‍යාත්මක අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ හයිඩ්රජන් සැපයුම් පීඩනය සහ HTF උෂ්ණත්වය හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය සහ අපද්‍රව්‍ය අනුපාතය කෙරෙහි බලපාන ප්රධාන පරාමිතීන් බවයි.
MH වෙත තනා ඇති වරල් සහ තාප හුවමාරු යන්ත්‍ර එකතු කිරීමෙන් තාප සංක්‍රමණ ප්‍රදේශය වැඩි කිරීම තාපය සහ ස්කන්ධ හුවමාරු ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා යතුර වන අතර එම නිසා MH18 හි ගබඩා ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.MH19,20,21,22,23,24,25,26 ප්රතික්රියාකාරකයේ සිසිලනකාරකය සංසරණය කිරීම සඳහා අභ්යන්තර තාප හුවමාරු වින්යාස කිහිපයක් (සෘජු නල සහ සර්පිලාකාර දඟර) නිර්මාණය කර ඇත.අභ්යන්තර තාප හුවමාරුකාරකයක් භාවිතා කරමින්, සිසිලන හෝ තාපන ද්‍රවය හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියේදී MH ප්රතික්රියාකාරකය තුළ දේශීය තාපය මාරු කරයි.රාජු සහ කුමාර් [27] MG හි ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා තාප හුවමාරුකාරක ලෙස සෘජු නල කිහිපයක් භාවිතා කළහ.ඔවුන්ගේ ප්රතිඵල පෙන්නුම් කළේ සෘජු නල තාප හුවමාරුකාරක ලෙස භාවිතා කරන විට අවශෝෂණ කාලය අඩු වී ඇති බවයි.මීට අමතරව, සෘජු නල භාවිතය හයිඩ්රජන් desorption කාලය කෙටි කරයි28.ඉහළ සිසිලන ප්රවාහ අනුපාත හයිඩ්රජන් ආරෝපණය වීමේ සහ විසර්ජන වේගය වැඩි කරයි29.කෙසේ වෙතත්, සිසිලන නල සංඛ්යාව වැඩි කිරීම සිසිලන ප්රවාහ අනුපාතය30,31 ට වඩා MH කාර්ය සාධනය කෙරෙහි ධනාත්මක බලපෑමක් ඇත.Raju et al.32 ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල බහු නල තාප හුවමාරු වල ක්‍රියාකාරීත්වය අධ්යයනය කිරීම සඳහා MH ද්‍රව්‍යයක් ලෙස LaMi4.7Al0.3 භාවිතා කරන ලදී.මෙහෙයුම් පරාමිතීන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති බව ඔවුන් වාර්තා කළහ, විශේෂයෙන්ම ආහාර පීඩනය සහ පසුව HTF හි ප්රවාහ අනුපාතය.කෙසේ වෙතත්, අවශෝෂණ උෂ්ණත්වය අඩු විවේචනාත්මක විය.
MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්‍රියාකාරීත්වය සෘජු නල වලට සාපේක්ෂව එහි වැඩි දියුණු තාප හුවමාරුව හේතුවෙන් සර්පිලාකාර දඟර තාප හුවමාරුව භාවිතා කිරීම මගින් තවදුරටත් වැඩිදියුණු වේ.මක්නිසාද යත් ද්විතියික චක්‍රය ප්රතික්රියාකාරකයෙන් තාපය වඩා හොඳින් ඉවත් කළ හැකි බැවිනි25.මීට අමතරව, සර්පිලාකාර නල MH ස්ථරයේ සිට සිසිලනකාරකය දක්වා තාප හුවමාරුව සඳහා විශාල මතුපිට ප්රදේශයක් සපයයි.මෙම ක්රමය ප්රතික්රියාකාරකය තුළ හඳුන්වා දුන් විට, තාප හුවමාරු නල බෙදා හැරීම ද වඩාත් ඒකාකාරී වේ33.වැන්ග් සහ අල්.34 MH ප්‍රතික්‍රියාකාරකයකට හෙලික්සීය දඟරයක් එකතු කිරීමෙන් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කාලසීමාවෙහි බලපෑම අධ්යයනය කළේය.ඔවුන්ගේ ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ සිසිලනකාරකයේ තාප හුවමාරු සංගුණකය වැඩි වන විට, අවශෝෂණ කාලය අඩු වන බවයි.Wu et al.25 Mg2Ni පදනම් වූ MH ප්රතික්රියාකාරක සහ දඟර දඟර තාප හුවමාරු යන්ත්‍රවල ක්රියාකාරිත්වය විමර්ශනය කරන ලදී.ඔවුන්ගේ සංඛ්‍යාත්මක අධ්‍යයනයන් ප්‍රතික්‍රියා කාලය අඩුවීමක් පෙන්නුම් කර ඇත.එම්එන් ප්රතික්රියාකාරකයේ තාප සංක්‍රමණ යාන්ත්‍රණය වැඩිදියුණු කිරීම පදනම් වී ඇත්තේ ඉස්කුරුප්පු පිට්ටනියට ඉස්කුරුප්පු පිට්ටනියේ කුඩා අනුපාතයක් සහ මාන රහිත ඉස්කුරුප්පු පිට්ටනියක් මතය.Mellouli et al.21 විසින් අභ්යන්තර තාප හුවමාරුකාරකයක් ලෙස දඟර සහිත දඟරයක් භාවිතා කරමින් කරන ලද පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනයකින් පෙන්නුම් කළේ HTF ආරම්භක උෂ්ණත්වය හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය සහ අවශෝෂණ කාලය වැඩි දියුණු කිරීම කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරන බවයි.විවිධ අභ්යන්තර තාප හුවමාරුවන්ගේ සංයෝජන අධ්‍යයන කිහිපයකින් සිදු කර ඇත.Eisapur et al.35 හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මධ්යම ප්‍රතිලාභ නළයක් සහිත සර්පිලාකාර දඟර තාපන හුවමාරුකාරකයක් භාවිතයෙන් හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම අධ්යයනය කළේය.ඔවුන්ගේ ප්රතිඵල පෙන්නුම් කළේ සර්පිලාකාර නළය සහ මධ්යම ආපසු නළය සිසිලනකාරකය සහ MG අතර තාප හුවමාරුව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කරන බවයි.සර්පිලාකාර නළයේ කුඩා තණතීරුව සහ විශාල විෂ්කම්භය තාපය හා ස්කන්ධ හුවමාරු අනුපාතය වැඩි කරයි.Ardahaie et al.36 ප්රතික්රියාකාරකය තුළ තාප හුවමාරුව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා තාප හුවමාරුකාරක ලෙස පැතලි සර්පිලාකාර නල භාවිතා කරන ලදී.පැතලි වූ සර්පිලාකාර නල ගුවන් යානා ගණන වැඩි කිරීමෙන් අවශෝෂණ කාලය අඩු වූ බව ඔවුහු වාර්තා කළහ.විවිධ අභ්යන්තර තාප හුවමාරුවන්ගේ සංයෝජන අධ්‍යයන කිහිපයකින් සිදු කර ඇත.Dau et al.37 දඟර දඟර තාප හුවමාරුව සහ වරල් භාවිතයෙන් MH හි කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කරන ලදී.ඔවුන්ගේ ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම ක්රමය වරල් නොමැතිව නඩුවට සාපේක්ෂව හයිඩ්රජන් පිරවීමේ කාලය 2 ගුණයකින් අඩු කරන බවයි.වළයාකාර වරල් සිසිලන නල සමඟ ඒකාබද්ධ කර MN ප්රතික්රියාකාරකය තුළට ගොඩනගා ඇත.මෙම අධ්යයනයේ ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම ඒකාබද්ධ ක්රමය වරල් නොමැතිව MH ප්රතික්රියාකාරකයට සාපේක්ෂව වඩාත් ඒකාකාර තාප හුවමාරුවක් සපයන බවයි.කෙසේ වෙතත්, විවිධ තාප හුවමාරුකාරක ඒකාබද්ධ කිරීම MH ප්රතික්රියාකාරකයේ බර හා පරිමාව සෘණාත්මකව බලපානු ඇත.Wu et al.18 විවිධ තාප හුවමාරු වින්‍යාසයන් සංසන්දනය කළේය.මේවාට සෘජු නල, වරල් සහ සර්පිලාකාර දඟර ඇතුළත් වේ.සර්පිලාකාර දඟර තාපය හා ස්කන්ධ හුවමාරුවෙහි හොඳම වැඩිදියුණු කිරීම් සපයන බව කතුවරුන් වාර්තා කරයි.මීට අමතරව, සෘජු නල, දඟර සහිත නල සහ දඟර සහිත නල සමඟ සංසන්දනය කළ විට ද්විත්ව දඟර තාප හුවමාරුව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා වඩා හොඳ බලපෑමක් ඇති කරයි.Sekhar et al විසින් කරන ලද අධ්‍යයනයක්.40 පෙන්නුම් කළේ අභ්යන්තර තාප හුවමාරුව සහ වරල් සහිත බාහිර සිසිලන කබාය ලෙස සර්පිලාකාර දඟරයක් භාවිතයෙන් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණයේ සමාන දියුණුවක් ලබා ගත් බවයි.
ඉහත සඳහන් කළ උදාහරණ අතුරින්, අභ්යන්තර තාප හුවමාරුකාරක ලෙස සර්පිලාකාර දඟර භාවිතා කිරීම අනෙකුත් තාප හුවමාරුකාරකවලට වඩා හොඳ තාපය සහ ස්කන්ධ හුවමාරු වැඩිදියුණු කිරීම් සපයයි, විශේෂයෙන් සෘජු නල සහ වරල්.එබැවින්, මෙම අධ්යයනයේ අරමුණ වූයේ තාප හුවමාරු කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සර්පිලාකාර දඟරය තවදුරටත් සංවර්ධනය කිරීමයි.ප්රථම වතාවට සාම්ප්රදායික MH ගබඩා හෙලික්සීය දඟරය මත පදනම්ව නව අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟරයක් නිපදවා ඇත.MH ඇඳ සහ HTF ටියුබ්වල නියත පරිමාවකින් සපයන වඩා හොඳ තාප හුවමාරු කලාප සැකැස්මක් සහිත නව තාප හුවමාරු සැලසුමක් සලකා බැලීමෙන් මෙම අධ්‍යයනයෙන් හයිඩ්රජන් ගබඩා කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ.මෙම නව තාප හුවමාරුවෙහි ගබඩා කාර්ය සාධනය පසුව විවිධ දඟර තණතීරු මත පදනම්ව සාම්ප්රදායික සර්පිලාකාර දඟර තාප හුවමාරුකාරක සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී.දැනට පවතින සාහිත්‍යයට අනුව, MH ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන ප්රධාන සාධක වන්නේ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් සහ දඟරවල පරතරයයි.මෙම නව තාප හුවමාරුවෙහි සැලසුම ප්රශස්ත කිරීම සඳහා, හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කරන කාලය සහ MH පරිමාව මත දඟර පරතරයේ බලපෑම විමර්ශනය කරන ලදී.මීට අමතරව, නව අර්ධ-සිලින්ඩරාකාර දඟර සහ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් අතර සම්බන්ධතාවය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, මෙම අධ්යයනයේ ද්විතියික ඉලක්කය වූයේ විවිධ මෙහෙයුම් පරාමිති පරාසයන්ට අනුව ප්රතික්රියාකාරකයේ ලක්ෂණ අධ්යයනය කිරීම සහ එක් එක් මෙහෙයුම් සඳහා සුදුසු අගයන් තීරණය කිරීමයි. මාදිලිය.පරාමිතිය.
මෙම අධ්යයනයේ හයිඩ්රජන් බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වය තාප හුවමාරු වින්යාස දෙකක් (අවස්ථා 1 සිට 3 දක්වා සර්පිලාකාර නල සහ අවස්ථා 4 සිට 6 දක්වා අර්ධ සිලින්ඩරාකාර නල ඇතුළුව) සහ මෙහෙයුම් පරාමිතීන්ගේ සංවේදීතා විශ්ලේෂණය මත පදනම්ව විමර්ශනය කෙරේ.MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්‍රියාකාරීත්වය ප්රථම වරට තාපන හුවමාරුකාරකයක් ලෙස සර්පිලාකාර නලයක් භාවිතයෙන් පරීක්ෂා කරන ලදී.සිසිලන තෙල් නළය සහ MH ප්රතික්රියාකාරක යාත්රාව යන දෙකම මල නොබැඳෙන වානේ වලින් සාදා ඇත.MG ප්රතික්රියාකාරකයේ මානයන් සහ GTF පයිප්පවල විෂ්කම්භය සෑම අවස්ථාවකදීම නියත වන අතර, GTF හි පියවර ප්රමාණ වෙනස් විය.මෙම කොටස HTF දඟරවල තාර ප්‍රමාණයේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කරයි.ප්රතික්රියාකාරකයේ උස සහ පිටත විෂ්කම්භය පිළිවෙලින් 110 mm සහ 156 mm විය.තාප සන්නායක තෙල් පයිප්පයේ විෂ්කම්භය 6 මි.මී.සර්පිලාකාර නල සහ අර්ධ සිලින්ඩරාකාර නල දෙකක් සහිත MH ප්රතික්රියාකාරක පරිපථ රූප සටහන පිළිබඳ විස්තර සඳහා පරිපූරක කොටස බලන්න.
අත්තික්කා මත.1a MH සර්පිලාකාර නල ප්රතික්රියාකාරකය සහ එහි මානයන් පෙන්වයි.සියලුම ජ්යාමිතික පරාමිතීන් වගුවේ දක්වා ඇත.1. හෙලික්ස් හි සම්පූර්ණ පරිමාව සහ ZG පරිමාව පිළිවෙලින් 100 cm3 සහ 2000 cm3 පමණ වේ.මෙම MH ප්රතික්රියාකාරකයෙන්, HTF ස්වරූපයෙන් වාතය සර්පිලාකාර නලයක් හරහා පහළ සිට සිදුරු සහිත MH ප්රතික්රියාකාරකයට ලබා දුන් අතර ප්රතික්රියාකාරකයේ ඉහළ මතුපිට සිට හයිඩ්රජන් හඳුන්වා දෙන ලදී.
ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්රතික්රියාකාරක සඳහා තෝරාගත් ජ්‍යාමිතීන්ගේ ලක්ෂණ.a) සර්පිලාකාර-නල තාප හුවමාරුව සමඟ, b) අර්ධ සිලින්ඩරාකාර නල තාප හුවමාරුව සමඟ.
දෙවන කොටස තාප හුවමාරුකාරකයක් ලෙස අර්ධ සිලින්ඩරාකාර නලයක් මත පදනම්ව MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය පරීක්ෂා කරයි.අත්තික්කා මත.1b අර්ධ සිලින්ඩරාකාර නල දෙකක් සහ ඒවායේ මානයන් සහිත MN ප්රතික්රියාකාරකය පෙන්වයි.වගුව 1, අර්ධ සිලින්ඩරාකාර පයිප්පවල සියලුම ජ්යාමිතික පරාමිතීන් ලැයිස්තුගත කර ඇති අතර, ඒවා අතර දුර ප්රමාණය හැර, නියතව පවතී.4 වන නඩුවේ අර්ධ-සිලින්ඩරාකාර නළය නිර්මාණය කර ඇත්තේ HTF නලයක් සහ MH මිශ්ර ලෝහයේ නියත පරිමාවකින් බව සටහන් කළ යුතුය (විකල්ප 3).අත්තික්කා ලෙස.1b, අර්ධ සිලින්ඩරාකාර HTF ටියුබ් දෙකේ පතුලේ සිට වාතය ද හඳුන්වා දෙන ලද අතර MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවෙන් හයිඩ්රජන් හඳුන්වා දෙන ලදී.
තාපන හුවමාරුකාරකයේ නව සැලසුම හේතුවෙන්, මෙම කොටසෙහි අරමුණ වන්නේ SCHE සමඟ ඒකාබද්ධව MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරී පරාමිතීන් සඳහා සුදුසු ආරම්භක අගයන් තීරණය කිරීමයි.සෑම අවස්ථාවකදීම, ප්රතික්රියාකාරකයෙන් තාපය ඉවත් කිරීම සඳහා වාතය සිසිලනකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී.තාප සංක්‍රමණ තෙල් අතර වාතය සහ ජලය සාමාන්යයෙන් MH ප්රතික්රියාකාරක සඳහා තාප සංක්‍රමණ තෙල් ලෙස තෝරාගනු ලබන්නේ ඒවායේ අඩු පිරිවැය සහ අඩු පාරිසරික බලපෑම හේතුවෙනි.මැග්නීසියම් මත පදනම් වූ මිශ්ර ලෝහවල ඉහළ ක්රියාකාරී උෂ්ණත්ව පරාසය හේතුවෙන් මෙම අධ්යයනයේ දී සිසිලනකාරකය ලෙස වාතය තෝරා ගන්නා ලදී.මීට අමතරව, අනෙකුත් ද්රව ලෝහ හා උණු කළ ලවණ වලට වඩා හොඳ ප්රවාහ ලක්ෂණ ද ඇත.වගුව 2 573 K හි වාතයේ ගුණාංග ලැයිස්තුගත කරයි. මෙම කොටසෙහි සංවේදීතා විශ්ලේෂණය සඳහා, MH-SCHE කාර්ය සාධන විකල්පයන්හි හොඳම වින්‍යාසයන් පමණක් (අවස්ථා 4 සිට 6 දක්වා) යොදනු ලැබේ.මෙම කොටසෙහි ඇස්තමේන්තු පදනම් වී ඇත්තේ MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය, හයිඩ්රජන් පැටවීමේ පීඩනය, HTF ආදාන උෂ්ණත්වය සහ HTF අනුපාතය වෙනස් කිරීමෙන් ගණනය කරන ලද Reynolds අංකය ඇතුළුව විවිධ මෙහෙයුම් පරාමිතීන් මත ය.වගුව 3 හි සංවේදීතා විශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන සියලුම මෙහෙයුම් පරාමිතීන් අඩංගු වේ.
මෙම කොටස හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය, කැළඹීම් සහ සිසිලනකාරක තාප හුවමාරු ක්රියාවලිය සඳහා අවශ්ය සියලුම පාලන සමීකරණ විස්තර කරයි.
හයිඩ්රජන් ප්‍රතික්‍රියාවේ ද්‍රාවණය සරල කිරීම සඳහා පහත උපකල්පන සිදු කර සපයනු ලැබේ;
අවශෝෂණය අතරතුර, හයිඩ්රජන් සහ ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් වල තාප භෞතික ගුණාංග නියත වේ.
හයිඩ්රජන් පරිපූර්ණ වායුවක් ලෙස සලකනු ලැබේ, එබැවින් දේශීය තාප සමතුලිතතා තත්වයන්43,44 සැලකිල්ලට ගනී.
මෙහි \({L}_{ගෑස්}\) යනු ටැංකියේ අරය වන අතර \({L}_{තාපය}\) යනු ටැංකියේ අක්ෂීය උස වේ.N 0.0146 ට වඩා අඩු වූ විට, ටැංකියේ හයිඩ්රජන් ප්රවාහය සැලකිය යුතු දෝෂයකින් තොරව සමාකරණයේදී නොසලකා හැරිය හැක.වර්තමාන පර්යේෂණයට අනුව, N යනු 0.1 ට වඩා බෙහෙවින් අඩු ය.එබැවින් පීඩන අනුක්‍රමණ බලපෑම නොසලකා හැරිය හැක.
ප්රතික්රියාකාරක බිත්ති සෑම අවස්ථාවකදීම හොඳින් පරිවරණය කර ඇත.එබැවින් ප්රතික්රියාකාරකය සහ පරිසරය අතර තාප හුවමාරුව 47 නොමැත.
Mg මත පදනම් වූ මිශ්ර ලෝහ හොඳ හයිඩ්‍රජනීකරණ ලක්ෂණ සහ 7.6 wt%8 දක්වා ඉහළ හයිඩ්රජන් ගබඩා ධාරිතාවක් ඇති බව හොඳින් දන්නා කරුණකි.ඝන තත්වයේ හයිඩ්රජන් ගබඩා යෙදුම් අනුව, මෙම මිශ්ර ලෝහ සැහැල්ලු ද්රව්ය ලෙසද හැඳින්වේ.ඊට අමතරව, ඒවාට විශිෂ්ට තාප ප්රතිරෝධයක් සහ හොඳ සැකසුම් හැකියාවක් ඇත.Mg-පාදක මිශ්ර ලෝහ කිහිපයක් අතර, Mg2Ni-පාදක MgNi මිශ්ර ලෝහය 6 wt% දක්වා හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීමේ හැකියාව නිසා MH ගබඩා කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු විකල්පයකි.Mg2Ni මිශ්ර ලෝහ MgH48 මිශ්ර ලෝහයට සාපේක්ෂව වේගවත් adsorption සහ desorption kinetics ද සපයයි.එබැවින් මෙම අධ්යයනයේ දී Mg2Ni ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ද්රව්ය ලෙස තෝරා ගන්නා ලදී.
හයිඩ්රජන් සහ Mg2Ni හයිඩ්රයිඩ් අතර තාප සමතුලිතතාවය මත පදනම්ව ශක්ති සමීකරණය 25 ලෙස ප්‍රකාශ වේ.
X යනු ලෝහ මතුපිටට අවශෝෂණය වන හයිඩ්රජන් ප්‍රමාණයයි, ඒකකය \(බර\%\), පහත පරිදි අවශෝෂණය කිරීමේදී චාලක සමීකරණයෙන් \(\frac{dX}{dt}\) ගණනය කෙරේ49:
මෙහි \({C}_{a}\) යනු ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය වන අතර \({E}_{a}\) යනු සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තියයි.\({P}_{a,eq}\) යනු අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියේදී ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්රතික්රියාකාරකය තුළ ඇති සමතුලිත පීඩනයයි, වෑන්ට් හොෆ් සමීකරණය මගින් පහත පරිදි ලබා දී ඇත25:
\({P}_{ref}\) යනු 0.1 MPa හි සමුද්දේශ පීඩනයයි.\(\Delta H\) සහ \(\Delta S\) යනු ප්‍රතික්‍රියාවේ එන්තැල්පිය සහ එන්ට්‍රොපියයි.Mg2Ni සහ හයිඩ්රජන් මිශ්ර ලෝහවල ගුණ වගුවේ දක්වා ඇත.4. නම් කරන ලද ලැයිස්තුව පරිපූරක අංශයෙන් සොයාගත හැකිය.
එහි ප්‍රවේගය සහ රෙනෝල්ඩ් අංකය (Re) පිළිවෙලින් 78.75 ms-1 සහ 14000 වන බැවින් තරල ප්රවාහය කැළඹිලි සහිත ලෙස සැලකේ.මෙම අධ්යයනයේ දී, අත් කරගත හැකි k-ε කැළඹිලි ආකෘතියක් තෝරා ගන්නා ලදී.මෙම ක්රමය අනෙකුත් k-ε ක්රම හා සසඳන විට ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් සපයන අතර RNG k-ε50,51 ක්‍රමවලට වඩා අඩු ගණනය කිරීමේ කාලයක් අවශ්ය වන බව සටහන් වේ.තාප හුවමාරු තරල සඳහා මූලික සමීකරණ පිළිබඳ විස්තර සඳහා පරිපූරක අංශය බලන්න.
මුලදී, MN ප්රතික්රියාකාරකයේ උෂ්ණත්ව පාලන තන්ත්රය ඒකාකාරී වූ අතර සාමාන්ය හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය 0.043 කි.MH ප්රතික්රියාකාරකයේ පිටත මායිම හොඳින් පරිවරණය කර ඇති බව උපකල්පනය කෙරේ.මැග්නීසියම් මත පදනම් වූ මිශ්ර ලෝහවලට සාමාන්යයෙන් ප්රතික්රියාකාරකයේ හයිඩ්රජන් ගබඩා කර මුදා හැරීම සඳහා ඉහළ ප්‍රතික්‍රියා මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයක් අවශ්ය වේ.Mg2Ni මිශ්ර ලෝහයට උපරිම අවශෝෂණය සඳහා 523-603 K උෂ්ණත්ව පරාසයක් සහ සම්පූර්ණ desorption52 සඳහා 573-603 K උෂ්ණත්ව පරාසයක් අවශ්ය වේ.කෙසේ වෙතත්, Muthukumar et al.53 විසින් කරන ලද පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනයන් පෙන්නුම් කළේ හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම සඳහා Mg2Ni හි උපරිම ගබඩා ධාරිතාව 573 K හි මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයකදී ලබා ගත හැකි බවයි.එබැවින් මෙම අධ්යයනයේ දී MN ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය ලෙස 573 K උෂ්ණත්වය තෝරා ගන්නා ලදී.
වලංගු කිරීම සහ විශ්වාසනීය ප්රතිඵල සඳහා විවිධ ජාල ප්රමාණ සාදන්න.අත්තික්කා මත.2 විවිධ මූලද්රව්ය හතරකින් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ තෝරාගත් ස්ථානවල සාමාන්ය උෂ්ණත්වය පෙන්වයි.සමාන ජ්යාමිතිය හේතුවෙන් ජාල ස්වාධීනත්වය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා එක් එක් වින්යාසය සඳහා එක් අවස්ථාවක් පමණක් තෝරාගෙන ඇති බව සඳහන් කිරීම වටී.එකම දැල් කිරීමේ ක්රමය වෙනත් අවස්ථා වලදීද භාවිතා වේ.එබැවින්, සර්පිලාකාර පයිප්ප සඳහා විකල්ප 1 සහ අර්ධ සිලින්ඩරාකාර පයිප්ප සඳහා විකල්ප 4 තෝරන්න.අත්තික්කා මත.2a, b පිළිවෙළින් 1 සහ 4 විකල්ප සඳහා ප්රතික්රියාකාරකයේ සාමාන්ය උෂ්ණත්වය පෙන්වයි.තෝරාගත් ස්ථාන තුන ප්රතික්රියාකාරකයේ ඉහළ, මැද සහ පහළින් ඇඳ උෂ්ණත්ව සමෝච්ඡයන් නියෝජනය කරයි.තෝරාගත් ස්ථානවල උෂ්ණත්ව සමෝච්ඡයන් මත පදනම්ව, සාමාන්ය උෂ්ණත්වය ස්ථායී වන අතර 1 සහ 4 අවස්ථා සඳහා පිළිවෙලින් මූලද්රව්ය අංක 428,891 සහ 430,599 හි සුළු වෙනසක් පෙන්නුම් කරයි.එබැවින්, මෙම ජාල ප්රමාණය වැඩිදුර ගණනය කිරීම් සඳහා තෝරා ගන්නා ලදී.විවිධ සෛල ප්රමාණ සඳහා හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සඳහා සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක තොරතුරු සහ අවස්ථා දෙක සඳහාම අනුපිළිවෙලින් පිරිපහදු කළ දැල් පරිපූරක කොටසේ දක්වා ඇත.
විවිධ ජාල අංක සහිත ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ තෝරාගත් ස්ථානවල සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය.(අ) නඩුව 1 සඳහා තෝරාගත් ස්ථානවල සාමාන්ය උෂ්ණත්වය සහ (ආ) 4 වන අවස්ථාව සඳහා තෝරාගත් ස්ථානවල සාමාන්ය උෂ්ණත්වය.
මෙම අධ්යයනයේ Mg-පාදක ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්රතික්රියාකාරකය මුතුකුමාර් et al.53 හි පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල මත පදනම්ව පරීක්ෂා කරන ලදී.ඔවුන්ගේ අධ්යයනයේ දී, ඔවුන් මල නොබැඳෙන වානේ නලවල හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම සඳහා Mg2Ni මිශ්ර ලෝහයක් භාවිතා කළහ.ප්රතික්රියාකාරකය තුළ තාප හුවමාරුව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා තඹ වරල් භාවිතා වේ.අත්තික්කා මත.3a පර්යේෂණාත්මක අධ්යයනය සහ මෙම අධ්යයනය අතර අවශෝෂණ ක්‍රියාවලි ඇඳෙහි සාමාන්ය උෂ්ණත්වය සංසන්දනය කරයි.මෙම අත්හදා බැලීම සඳහා තෝරාගත් මෙහෙයුම් කොන්දේසි වනුයේ: MG ආරම්භක උෂ්ණත්වය 573 K සහ ආදාන පීඩනය 2 MPa.අත්තික්කා සිට.3a සාමාන්ය ස්ථර උෂ්ණත්වය සම්බන්ධයෙන් මෙම පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵලය වර්තමාන ප්‍රතිඵලය සමඟ හොඳ එකඟතාවයක් ඇති බව පැහැදිලිව පෙන්විය හැක.
ආදර්ශ සත්යාපනය.(a) Mg2Ni ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්රතික්රියාකාරකයේ කේත සත්යාපනය මුතුකුමාර් et al.52 ගේ පර්යේෂණාත්මක වැඩ සමඟ වත්මන් අධ්යයනය සංසන්දනය කිරීමෙන් සහ (b) වත්මන් අධ්යයනය කුමාර් et al ගේ අධ්යයනය සමඟ සංසන්දනය කිරීමෙන් සර්පිලාකාර නල කැළඹිලි ප්රවාහ ආකෘතිය සත්යාපනය කිරීම .පර්යේෂණ.54.
කැළඹිලි ආකෘතිය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, තෝරාගත් කැළඹිලි ආකෘතියේ නිවැරදි බව තහවුරු කිරීම සඳහා මෙම අධ්යයනයේ ප්රතිඵල කුමාර් et al.54 හි පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී.කුමාර් සහ වෙනත් අය.54 නල-නල සර්පිලාකාර තාප හුවමාරුවක කැළඹිලි සහිත ප්රවාහය අධ්යයනය කරන ලදී.ප්රතිවිරුද්ධ පැතිවලින් එන්නත් කරන ලද උණුසුම් හා සිසිල් තරලයක් ලෙස ජලය භාවිතා වේ.උණුසුම් හා සීතල ද්රව උෂ්ණත්වය පිළිවෙළින් 323 K සහ 300 K වේ.Reynolds සංඛ්යා උණුසුම් ද්රව සඳහා 3100 සිට 5700 දක්වා සහ සීතල ද්රව සඳහා 21,000 සිට 35,000 දක්වා පරාසයක පවතී.උණුසුම් ද්රව සඳහා ඩීන් අංක 550-1000 සහ සීතල ද්රව සඳහා 3600-6000 වේ.අභ්යන්තර නල (උණුසුම් ද්රව සඳහා) සහ පිටත පයිප්ප (සීතල ද්රව සඳහා) විෂ්කම්භය 0.0254 m සහ 0.0508 m වේ.හෙලික්සීය දඟරයේ විෂ්කම්භය සහ තාරතාව පිළිවෙලින් 0.762 m සහ 0.100 m වේ.අත්තික්කා මත.3b අභ්යන්තර නලයේ සිසිලනකාරකය සඳහා විවිධ Nusselt සහ Dean අංක යුගල සඳහා පර්යේෂණාත්මක සහ වත්මන් ප්‍රතිඵලවල සංසන්දනයක් පෙන්වයි.විවිධ කැළඹිලි ආකෘති තුනක් ක්රියාත්මක කරන ලද අතර පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී.fig හි පෙන්වා ඇති පරිදි.3b, සාක්ෂාත් කරගත හැකි k-ε කැළඹිලි ආකෘතියේ ප්රතිඵල පර්යේෂණාත්මක දත්ත සමඟ හොඳ එකඟතාවයකින් යුක්ත වේ.එබැවින් මෙම අධ්යයනය මෙම ආකෘතිය තෝරා ගන්නා ලදී.
මෙම අධ්යයනයේ සංඛ්‍යාත්මක අනුකරණයන් ANSYS Fluent 2020 R2 භාවිතයෙන් සිදු කරන ලදී.පරිශීලක-නිර්වචනය කළ කාර්යයක් (UDF) ලියන්න සහ අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ චාලක ගණනය කිරීම සඳහා බලශක්ති සමීකරණයේ ආදාන පදය ලෙස එය භාවිතා කරන්න.PRESTO55 පරිපථය සහ PISO56 ක්රමය පීඩන-ප්රවේග සන්නිවේදනය සහ පීඩන නිවැරදි කිරීම සඳහා භාවිතා වේ.විචල්‍ය අනුක්‍රමණය සඳහා Greene-Gauss සෛල පදනමක් තෝරන්න.ගම්‍යතා සහ ශක්ති සමීකරණ විසඳනු ලබන්නේ දෙවන අනුපිළිවෙල උඩු සුළං ක්රමය මගිනි.අඩු ලිහිල් කිරීමේ සංගුණක සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, පීඩනය, ප්‍රවේගය සහ ශක්ති සංරචක පිළිවෙලින් 0.5, 0.7 සහ 0.7 ලෙස සකසා ඇත.කැළඹිලි ආකෘතියේ HTF වෙත සම්මත බිත්ති කාර්යයන් යොදනු ලැබේ.
හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය අතරතුර දඟර දඟර තාප හුවමාරුව (HCHE) සහ හෙලික්සීය දඟර තාප හුවමාරුව (SCHE) භාවිතා කරමින් MH ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක අභ්යන්තර තාප හුවමාරුව වැඩිදියුණු කිරීමේ සංඛ්‍යාත්මක සමාකරණවල ප්රතිඵල මෙම කොටස ඉදිරිපත් කරයි.ප්රතික්රියාකාරක ඇඳෙහි උෂ්ණත්වය සහ අවශෝෂණ කාලය මත HTF තණතීරුවේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කරන ලදී.අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ ප්රධාන මෙහෙයුම් පරාමිතීන් අධ්යයනය කර සංවේදීතා විශ්ලේෂණ අංශයේ ඉදිරිපත් කෙරේ.
MH ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක තාප හුවමාරුව මත දඟර පරතරයේ බලපෑම විමර්ශනය කිරීම සඳහා, විවිධ තණතීරු සහිත තාප හුවමාරු වින්යාස තුනක් විමර්ශනය කරන ලදී.15mm, 12.86mm සහ 10mm යන විවිධ තණතීරු තුන පිළිවෙලින් ශරීරය 1, ශරීරය 2 සහ ශරීරය 3 ලෙස නම් කර ඇත.නල විෂ්කම්භය 573 K හි ආරම්භක උෂ්ණත්වයේ දී 6 mm සහ සෑම අවස්ථාවකදීම 1.8 MPa බර පැටවීමේ පීඩනයකින් සවි කර ඇති බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය.අත්තික්කා මත.1 සිට 3 දක්වා අවස්ථා වලදී හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියේදී MH ස්ථරයේ සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය 4 පෙන්වයි. සාමාන්යයෙන්, ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් සහ හයිඩ්රජන් අතර ප්රතික්රියාව අවශෝෂණ ක්රියාවලියට තාපජ වේ.එබැවින් හයිඩ්රජන් ප්රතික්රියාකාරකයට ප්රථම වරට හඳුන්වා දුන් ආරම්භක මොහොත නිසා ඇඳෙහි උෂ්ණත්වය වේගයෙන් ඉහළ යයි.ඇඳ උෂ්ණත්වය උපරිම අගයට ළඟා වන තෙක් වැඩි වන අතර පසුව අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇති සිසිලනකාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන සිසිලනකාරකය මඟින් තාපය ඉවතට ගෙන යන විට ක්‍රමයෙන් අඩු වේ.fig හි පෙන්වා ඇති පරිදි.4a, පෙර පැහැදිලි කිරීම හේතුවෙන්, ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය වේගයෙන් වැඩි වන අතර අඛණ්ඩව අඩු වේ.අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය සාමාන්යයෙන් MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ඇඳ උෂ්ණත්වය මත පදනම් වේ.සාමාන්ය ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය යම් උෂ්ණත්වයකට පහත වැටෙන විට, ලෝහ මතුපිට හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කරයි.මෙයට හේතුව භෞතික අවශෝෂණය, රසායනික අවශෝෂණය, හයිඩ්රජන් විසරණය සහ ප්රතික්රියාකාරකය තුළ එහි හයිඩ්රයිඩ් සෑදීම යන ක්‍රියාවලීන් ත්වරණය වීමයි.අත්තික්කා සිට.4b දඟර තාප හුවමාරුවෙහි කුඩා පියවර අගය හේතුවෙන් 3 අවස්ථාවෙහි හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ වේගය අනෙකුත් අවස්ථාවන්ට වඩා අඩු බව දැකිය හැක.මෙය දිගු සමස්ත නල දිග සහ HTF පයිප්ප සඳහා විශාල තාප හුවමාරු ප්රදේශයක් ඇති කරයි.90% ක සාමාන්ය හයිඩ්රජන් සාන්ද්‍රණයක් සහිතව, 1 වන අවස්ථාව සඳහා අවශෝෂණ කාලය තත්පර 46,276 කි.අවස්ථා 1 හි අවශෝෂණ කාලය හා සසඳන විට, 2 සහ 3 අවස්ථා වලදී අවශෝෂණ කාලය 724 s සහ 1263 s කින් අඩු විය.පරිපූරක කොටස HCHE-MH ස්ථරයේ තෝරාගත් ස්ථාන සඳහා උෂ්ණත්වය සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණ සමෝච්ඡයන් ඉදිරිපත් කරයි.
සාමාන්ය ස්ථර උෂ්ණත්වය සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය මත දඟර අතර දුරේ බලපෑම.(a) හෙලික්සීය දඟර සඳහා සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය, (b) හෙලික්සීය දඟර සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය, (c) අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟර සඳහා සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය සහ (d) අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟර සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය.
MG ප්රතික්රියාකාරකයේ තාප හුවමාරු ලක්ෂණ වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, MG (2000 cm3) හි නියත පරිමාවක් සහ විකල්ප 3 හි සර්පිලාකාර තාප හුවමාරුව (100 cm3) සඳහා HFC දෙකක් නිර්මාණය කර ඇත. මෙම කොටස ද අතර දුරේ බලපෑම සලකා බලයි. නඩුව 4 සඳහා 15 mm දඟර, නඩුව 5 සඳහා 12.86 mm සහ නඩුව 6 සඳහා 10 mm. fig.4c,d මගින් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය සහ සාන්ද්රණය 573 K හි ආරම්භක උෂ්ණත්වයකදී සහ 1.8 MPa බර පැටවීමේ පීඩනය පෙන්වයි.Fig. 4c හි සාමාන්ය ස්ථර උෂ්ණත්වයට අනුව, 6 වන අවස්ථාවෙහි දඟර අතර ඇති කුඩා දුර අනෙක් අවස්ථා දෙකට සාපේක්ෂව උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.6 වන අවස්ථාව සඳහා, අඩු ඇඳ උෂ්ණත්වය ඉහළ හයිඩ්රජන් සාන්ද්‍රණයක් ඇති කරයි (රූපය 4d බලන්න).ප්‍රභේද 4 සඳහා හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කාලය 19542 s වේ, එය HCH භාවිතා කරන ප්‍රභේද 1-3 සඳහා වඩා 2 ගුණයකට වඩා අඩුය.මීට අමතරව, 4 වන අවස්ථාවට සාපේක්ෂව, අවශෝෂණ කාලය ද 378 s සහ 1515 s 5 සහ 6 අවස්ථා වලදී අඩු දුර ප්රමාණයකින් අඩු විය.පරිපූරක කොටස SCHE-MH ස්ථරයේ තෝරාගත් ස්ථාන සඳහා උෂ්ණත්වය සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණ සමෝච්ඡයන් ඉදිරිපත් කරයි.
තාප හුවමාරු වින්යාස දෙකක ක්රියාකාරිත්වය අධ්යයනය කිරීම සඳහා, මෙම කොටස තෝරාගත් ස්ථාන තුනක උෂ්ණත්ව වක්‍ර සැලසුම් කර ඉදිරිපත් කරයි.4 වන අවස්ථාවෙහි SCHE අඩංගු MH ප්රතික්රියාකාරකය සමඟ සංසන්දනය කිරීම සඳහා 3 වන අවස්ථාවෙන් HCHE සහිත MH ප්රතික්රියාකාරකය තෝරාගනු ලැබුවේ එයට නියත MH පරිමාවක් සහ නල පරිමාවක් ඇති බැවිනි.මෙම සංසන්දනය සඳහා මෙහෙයුම් කොන්දේසි වූයේ 573 K හි ආරම්භක උෂ්ණත්වය සහ 1.8 MPa පැටවීමේ පීඩනයයි.අත්තික්කා මත.5a සහ 5b පිළිවෙළින් 3 සහ 4 අවස්ථා වල උෂ්ණත්ව පැතිකඩවල තෝරාගත් ස්ථාන තුනම පෙන්වයි.අත්තික්කා මත.5c හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය තත්පර 20,000 කට පසු උෂ්ණත්ව පැතිකඩ සහ ස්ථර සාන්ද්රණය පෙන්වයි.රූපය 5c හි 1 පේළියට අනුව, සිසිලනකාරකයේ සංවහන තාප හුවමාරුව හේතුවෙන් විකල්ප 3 සහ 4 සිට TTF වටා උෂ්ණත්වය අඩු වේ.මෙහි ප්රතිඵලයක් ලෙස මෙම ප්‍රදේශය වටා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය වැඩි වේ.කෙසේ වෙතත්, SCHE දෙකක් භාවිතා කිරීම ඉහළ ස්ථර සාන්ද්‍රණයක් ඇති කරයි.4 අවස්ථාවෙහිදී HTF කලාපය වටා වේගවත් චාලක ප්‍රතිචාර දක්නට ලැබිණි. මීට අමතරව, මෙම කලාපය තුළ 100% ක උපරිම සාන්ද්‍රණයක් ද සොයා ගන්නා ලදී.ප්රතික්රියාකාරකයේ මධ්‍යයේ පිහිටා ඇති 2 වන පේළියේ සිට, ප්රතික්රියාකාරකයේ මධ්‍යයේ හැර අනෙකුත් සියලුම ස්ථානවල 4 වන අවස්ථාවෙහි උෂ්ණත්වය 3 වන අවස්ථාවෙහි උෂ්ණත්වයට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ.මෙහි ප්‍රතිඵලය වන්නේ HTF වලින් බැහැර ප්රතික්රියාකාරකයේ මධ්‍යයට ආසන්න කලාපය හැර 4 වන අවස්ථාව සඳහා උපරිම හයිඩ්රජන් සාන්ද්‍රණයයි.කෙසේ වෙතත්, නඩුව 3 හි සාන්ද්රණය බොහෝ වෙනස් නොවීය.ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය සහ සාන්ද්රණයෙහි විශාල වෙනසක් GTS වෙත පිවිසුම අසල 3 වන පේළියෙහි නිරීක්ෂණය විය.4 වන අවස්ථාවෙහි ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වූ අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස මෙම කලාපයේ ඉහළම හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය ඇති වන අතර 3 වන අවස්ථාවෙහි සාන්ද්රණ රේඛාව තවමත් උච්චාවචනය වෙමින් පවතී.මෙය SCHE තාප හුවමාරුවේ ත්වරණය නිසාය.3 සහ නඩුව 4 අතර MH ස්ථරයේ සහ HTF පයිප්පයේ සාමාන්ය උෂ්ණත්වය සංසන්දනය කිරීම පිළිබඳ විස්තර සහ සාකච්ඡාව පරිපූරක කොටසේ දක්වා ඇත.
ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ප්රතික්රියාකාරකයේ තෝරාගත් ස්ථානවල උෂ්ණත්ව පැතිකඩ සහ ඇඳ සාන්ද්රණය.(a) අවස්ථා 3 සඳහා තෝරාගත් ස්ථාන, (b) 4 වන අවස්ථාව සඳහා තෝරාගත් ස්ථාන, සහ (c) 3 සහ 4 අවස්ථා වලදී හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය සඳහා තත්පර 20,000 කට පසු තෝරාගත් ස්ථානවල උෂ්ණත්ව පැතිකඩ සහ ස්ථර සාන්ද්රණය.
අත්තික්කා මත.HCH සහ SHE අවශෝෂණය සඳහා සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය (රූපය 6a බලන්න) සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය (රූපය 6b බලන්න) සංසන්දනය කිරීම රූප සටහන 6 හි දැක්වේ.තාප හුවමාරු ප්රදේශයේ වැඩි වීමක් හේතුවෙන් MG ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන බව මෙම රූපයෙන් දැකිය හැකිය.ප්රතික්රියාකාරකයෙන් වැඩි තාපයක් ඉවත් කිරීමෙන් හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය වැඩි වේ.විකල්ප 3 ලෙස HCHE භාවිතා කිරීම හා සසඳන විට තාප හුවමාරු වින්යාස දෙකෙහි එකම පරිමාවක් තිබුණද, විකල්ප 4 මත පදනම්ව SCHE හි හයිඩ්රජන් ලබා ගැනීමේ කාලය 59% කින් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය.වඩාත් සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණයක් සඳහා, තාප හුවමාරු වින්යාස දෙකෙහි හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය රූප සටහන 7 හි අයිසොලීන් ලෙස පෙන්වා ඇත. මෙම අවස්ථා දෙකේදීම, HTF ඇතුල්වීම වටා හයිඩ්රජන් පහළින් අවශෝෂණය වීමට පටන් ගන්නා බව මෙම රූපය පෙන්වයි.HTF කලාපයේ වැඩි සාන්ද්‍රණයන් හමු වූ අතර, තාප හුවමාරුව වෙතින් ඇති දුර හේතුවෙන් MH ප්රතික්රියාකාරකයේ මධ්‍යයේ අඩු සාන්ද්‍රණයන් නිරීක්ෂණය විය.තත්ත්පර 10,000 න් පසු, 4 අවස්ථාවෙහි හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය 3 අවස්ථාවට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ. තත්පර 20,000 කට පසු, ප්රතික්රියාකාරකයේ සාමාන්ය හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය 4 නඩුවේ 50% හයිඩ්රජන් හා සසඳන විට 90% දක්වා ඉහළ ගොස් ඇත. SCHE දෙකක් ඒකාබද්ධ කිරීමේ ඉහළ ඵලදායී සිසිලන ධාරිතාවක් දක්වා, MH ස්ථරය තුළ අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇති කරයි.එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, MG ස්තරය තුළට වැඩි සමතුලිත පීඩනයක් වැටෙන අතර, එය හයිඩ්රජන් වඩා වේගවත් අවශෝෂණයකට මග පාදයි.
නඩුව 3 සහ නඩුව 4 තාප හුවමාරු වින්යාස දෙකක් අතර සාමාන්ය ඇඳ උෂ්ණත්වය සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය සංසන්දනය කිරීම.
3 සහ නඩුව 4 හි හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය ආරම්භ වීමෙන් පසු තත්පර 500, 2000, 5000, 10000 සහ 20000 ට පසු හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය සංසන්දනය කිරීම.
වගුව 5 සියලු අවස්ථාවන් සඳහා හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ කාලසීමාව සාරාංශ කරයි.මීට අමතරව, වගුව ප්රතිශතයක් ලෙස ප්රකාශිත හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ කාලය ද පෙන්වයි.මෙම ප්‍රතිශතය 1 වන අවස්ථාවෙහි අවශෝෂණ කාලය මත පදනම්ව ගණනය කෙරේ. මෙම වගුවෙන්, HCHE භාවිතා කරන MH ප්රතික්රියාකාරකයේ අවශෝෂණ කාලය තත්පර 45,000 සිට 46,000 දක්වා වන අතර SCHE ඇතුළුව අවශෝෂණ කාලය තත්පර 18,000 සිට 19,000 දක්වා වේ.නඩුව 1 හා සසඳන විට, නඩුව 2 සහ නඩුව 3 හි අවශෝෂණ කාලය 1.6% සහ 2.7% කින් පමණක් අඩු විය.HCHE වෙනුවට SCHE භාවිතා කරන විට, අවශෝෂණ කාලය 4 සිට නඩුව 6 දක්වා, 58% සිට 61% දක්වා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය.MH ප්රතික්රියාකාරකයට SCHE එකතු කිරීම හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සහ MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරන බව පැහැදිලිය.MH ප්රතික්රියාකාරකය තුළ තාප හුවමාරුව ස්ථාපනය කිරීම ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව අඩු වුවද, මෙම තාක්ෂණය අනෙකුත් තාක්ෂණයන්ට සාපේක්ෂව තාප හුවමාරුවෙහි සැලකිය යුතු දියුණුවක් ලබා දෙයි.එසේම, තාර අගය අඩු කිරීම SCHE හි පරිමාව වැඩි කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස MH හි පරිමාව අඩු වේ.ඉහළම SCHE වෙළුම සහිත 6 වන අවස්ථාවෙහිදී, MH පරිමාමිතික ධාරිතාව අඩුම HCHE පරිමාව සහිත අවස්ථාව 1 ට සාපේක්ෂව 5% කින් පමණක් අඩු විය.මීට අමතරව, අවශෝෂණය අතරතුර, අවශෝෂණ කාලය 61% ක අඩුවීමක් සමඟ 6 වන අවස්ථාව වේගවත් හා වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කළේය.එබැවින් සංවේදීතා විශ්ලේෂණයේ වැඩිදුර විමර්ශනය සඳහා 6 වන අවස්ථාව තෝරා ගන්නා ලදී.දිගු හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කාලය 2000 cm3 පමණ MH පරිමාවක් අඩංගු ගබඩා ටැංකියක් සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
ප්රතික්රියාව අතරතුර ක්රියාත්මක වන පරාමිතීන් සැබෑ තත්ව යටතේ MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට ධනාත්මක හෝ ඍණාත්මක ලෙස බලපාන වැදගත් සාධක වේ.මෙම අධ්යයනය SCHE සමඟ ඒකාබද්ධව MH ප්රතික්රියාකාරකයක් සඳහා යෝග්‍ය ආරම්භක මෙහෙයුම් පරාමිතීන් තීරණය කිරීම සඳහා සංවේදීතා විශ්ලේෂණයක් සලකා බලයි, සහ මෙම කොටස 6 අවස්ථාවෙහි ප්රශස්ත ප්රතික්රියාකාරක වින්යාසය මත පදනම් වූ ප්රධාන මෙහෙයුම් පරාමිතීන් හතර විමර්ශනය කරයි. සියලුම මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් සඳහා ප්රතිඵල පෙන්වා ඇත. රූපය 8.
අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟරයක් සහිත තාපන හුවමාරුකාරකයක් භාවිතා කරන විට විවිධ මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය පිළිබඳ ප්රස්ථාරය.(අ) පැටවීමේ පීඩනය, (ආ) ආරම්භක ඇඳ උෂ්ණත්වය, (ඇ) සිසිලනකාරක රෙනෝල්ඩ්ස් අංකය, සහ (ඩී) සිසිලන ආදාන උෂ්ණත්වය.
573 K හි නියත ආරම්භක උෂ්ණත්වයක් සහ Reynolds අංකය 14,000 සමඟ සිසිලනකාරක ප්රවාහ අනුපාතය මත පදනම්ව, විවිධ පැටවුම් පීඩන හතරක් තෝරා ගන්නා ලදී: 1.2 MPa, 1.8 MPa, 2.4 MPa සහ 3.0 MPa.අත්තික්කා මත.8a මඟින් කාලයත් සමඟ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය මත පැටවීමේ පීඩනය සහ SCHE වල බලපෑම පෙන්වයි.පැටවීමේ පීඩනය වැඩි වීමත් සමඟ අවශෝෂණ කාලය අඩු වේ.1.2 MPa ව්‍යවහාරික හයිඩ්රජන් පීඩනයක් භාවිතා කිරීම හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සඳහා නරකම අවස්ථාව වන අතර 90% හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය ලබා ගැනීම සඳහා අවශෝෂණ කාලය තත්පර 26,000 ඉක්මවයි.කෙසේ වෙතත්, ඉහළ පැටවීමේ පීඩනය හේතුවෙන් 1.8 සිට 3.0 MPa දක්වා අවශෝෂණ කාලය 32-42% අඩු විය.මෙයට හේතු වන්නේ හයිඩ්රජන් හි ඉහළ ආරම්භක පීඩනය නිසා සමතුලිත පීඩනය සහ යොදන පීඩනය අතර විශාල වෙනසක් ඇති කරයි.එබැවින්, මෙය හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය චාලක සඳහා විශාල ගාමක බලයක් නිර්මාණය කරයි.ආරම්භක මොහොතේ, සමතුලිත පීඩනය සහ යොදන පීඩනය අතර විශාල වෙනස හේතුවෙන් හයිඩ්රජන් වායුව වේගයෙන් අවශෝෂණය වේ.3.0 MPa බර පැටවීමේ පීඩනයකදී, පළමු තත්පර 10 තුළ 18% හයිඩ්රජන් වේගයෙන් එකතු විය.හයිඩ්රජන් ප්රතික්රියාකාරක වලින් 90%ක අවසාන අදියරේදී තත්පර 15460ක් ගබඩා කර ඇත.කෙසේ වෙතත්, 1.2 සිට 1.8 MPa දක්වා පැටවීමේ පීඩනයකදී, අවශෝෂණ කාලය 32% කින් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය.අනෙකුත් ඉහළ පීඩන අවශෝෂණ කාලය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අඩු බලපෑමක් ඇති කළේය.එබැවින්, MH-SCHE ප්රතික්රියාකාරකයේ පැටවීමේ පීඩනය 1.8 MPa විය යුතුය.පරිපූරක කොටස තත්පර 15500 දී විවිධ පැටවුම් පීඩන සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය සමෝච්ඡ පෙන්වයි.
MH ප්රතික්රියාකාරකයේ සුදුසු ආරම්භක උෂ්ණත්වයක් තෝරාගැනීම හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලියට බලපාන ප්රධාන සාධකයක් වන අතර එය හයිඩ්රයිඩ් සෑදීමේ ප්‍රතික්‍රියාවේ ගාමක බලයට බලපායි.MH ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වයට SCHE හි බලපෑම අධ්යයනය කිරීම සඳහා, 1.8 MPa හි නියත පැටවීමේ පීඩනයකදී සහ 14,000 HTF හි රෙනෝල්ඩ්ස් අංකයකින් විවිධ උෂ්ණත්ව හතරක් තෝරා ගන්නා ලදී.අත්තික්කා මත.473K, 523K, 573K, සහ 623K ඇතුළුව විවිධ ආරම්භක උෂ්ණත්වවල සැසඳීමක් රූප සටහන 8b පෙන්වයි.ඇත්ත වශයෙන්ම, උෂ්ණත්වය 230 ° C හෝ 503K58 ට වඩා වැඩි වන විට, Mg2Ni මිශ්ර ලෝහය හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සඳහා ඵලදායී ලක්ෂණ ඇත.කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්රජන් එන්නත් කිරීමේ ආරම්භක මොහොතේ උෂ්ණත්වය වේගයෙන් ඉහළ යයි.එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, MG ස්ථරයේ උෂ්ණත්වය 523 K ඉක්මවනු ඇත. එබැවින්, වැඩිවන අවශෝෂණ අනුපාතය හේතුවෙන් හයිඩ්රයිඩ් සෑදීම පහසු වේ53.අත්තික්කා සිට.MB ස්තරයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය අඩු වන විට හයිඩ්රජන් වේගයෙන් අවශෝෂණය වන බව Fig. 8b වෙතින් දැකිය හැකිය.ආරම්භක උෂ්ණත්වය අඩු වන විට අඩු සමතුලිත පීඩනය ඇතිවේ.සමතුලිත පීඩනය සහ යොදන පීඩනය අතර පීඩන වෙනස වැඩි වන තරමට හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය වේගවත් වේ.473 K ක ආරම්භක උෂ්ණත්වයකදී, පළමු තත්පර 18 තුළ හයිඩ්රජන් 27% දක්වා වේගයෙන් අවශෝෂණය වේ.මීට අමතරව, 623 K හි ආරම්භක උෂ්ණත්වයට සාපේක්ෂව අඩු ආරම්භක උෂ්ණත්වයකදී අවශෝෂණ කාලය 11% සිට 24% දක්වා අඩු විය. 473 K හි අවම ආරම්භක උෂ්ණත්වයේ දී අවශෝෂණ කාලය 15247 s වේ, එය හොඳම එකට සමාන වේ. නඩුව පැටවීමේ පීඩනය, කෙසේ වෙතත්, ආරම්භක උෂ්ණත්ව ප්රතික්රියාකාරක උෂ්ණත්වය අඩුවීම හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව අඩුවීමට හේතු වේ.MN ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය අවම වශයෙන් 503 K53 විය යුතුය.මීට අමතරව, 573 K53 ක ආරම්භක උෂ්ණත්වයකදී, උපරිම හයිඩ්රජන් ගබඩා ධාරිතාව 3.6 wt% ලබා ගත හැක.හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව සහ අවශෝෂණ කාලය අනුව, 523 සහ 573 K අතර උෂ්ණත්වය කාලය කෙටි කරන්නේ 6% කින් පමණි.එබැවින්, MH-SCHE ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය ලෙස 573 K උෂ්ණත්වයක් යෝජනා කෙරේ.කෙසේ වෙතත්, පැටවීමේ පීඩනයට සාපේක්ෂව අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ ආරම්භක උෂ්ණත්වයේ බලපෑම අඩු සැලකිය යුතු විය.පරිපූරක කොටස 15500 s හි විවිධ ආරම්භක උෂ්ණත්වයන් සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණයෙහි සමෝච්ඡයන් පෙන්වයි.
ප්රවාහ අනුපාතය හයිඩ්‍රජනීකරණයේ සහ විජලනය වීමේ ප්රධාන පරාමිතීන්ගෙන් එකකි, මන්ද එය හයිඩ්‍රජනීකරණය සහ විජලනය කිරීමේදී කැළඹීමට සහ තාපය ඉවත් කිරීමට හෝ ආදානයට බලපෑම් කළ හැකි බැවිනි.ඉහළ ප්රවාහ අනුපාතයන් කැළඹිලි සහිත අවධීන් ඇති කරන අතර HTF නල හරහා වේගවත් තරල ප්‍රවාහයක් ඇති කරයි.මෙම ප්රතික්රියාව වේගවත් තාප හුවමාරුවක් ඇති කරයි.HTF සඳහා විවිධ ප්‍රවේශ ප්රවේග ගණනය කරනු ලබන්නේ Reynolds අංක 10,000, 14,000, 18,000 සහ 22,000 මත පදනම්වය.MG ස්ථරයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය 573 K සහ පැටවීමේ පීඩනය 1.8 MPa හි ස්ථාවර විය.fig හි ප්රතිඵල.8c පෙන්නුම් කරන්නේ SCHE සමඟ ඒකාබද්ධව ඉහළ Reynolds අංකයක් භාවිතා කිරීමෙන් ඉහළ අවශෝෂණය අනුපාතයක් ඇති වන බවයි.Reynolds සංඛ්යාව 10,000 සිට 22,000 දක්වා වැඩි වන විට, අවශෝෂණ කාලය 28-50% කින් පමණ අඩු වේ.රෙනෝල්ඩ්ස් සංඛ්යාව 22,000 හි අවශෝෂණ කාලය තත්පර 12,505 ක් වන අතර එය විවිධ ආරම්භක පැටවීමේ උෂ්ණත්ව හා පීඩනවලට වඩා අඩුය.12500 s හි GTP සඳහා විවිධ රෙනෝල්ඩ් අංක සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණ සමෝච්ඡයන් පරිපූරක කොටසෙහි ඉදිරිපත් කෙරේ.
HTF හි ආරම්භක උෂ්ණත්වය මත SCHE හි බලපෑම විශ්ලේෂණය කර රූපය 8d හි පෙන්වා ඇත.573 K හි ආරම්භක MG උෂ්ණත්වයකදී සහ 1.8 MPa හි හයිඩ්රජන් පැටවීමේ පීඩනයකදී, මෙම විශ්ලේෂණය සඳහා ආරම්භක උෂ්ණත්ව හතරක් තෝරා ගන්නා ලදී: 373 K, 473 K, 523 K, සහ 573 K. 8d සිසිලනකාරකයේ උෂ්ණත්වයේ අඩුවීමක් පෙන්නුම් කරයි. ඇතුල්වීමේදී අවශෝෂණ කාලය අඩුවීමට හේතු වේ.573 K ආදාන උෂ්ණත්වය සහිත මූලික නඩුව හා සසඳන විට, 523 K, 473 K සහ 373 K ආදාන උෂ්ණත්වයන් සඳහා අවශෝෂණ කාලය ආසන්න වශයෙන් 20%, 44% සහ 56% කින් අඩු විය.තත්පර 6917 දී, GTF හි ආරම්භක උෂ්ණත්වය 373 K වේ, ප්රතික්රියාකාරකයේ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය 90% කි.MG ස්ථරය සහ HCS අතර වැඩි දියුණු කළ සංවහන තාප හුවමාරුව මගින් මෙය පැහැදිලි කළ හැක.අඩු HTF උෂ්ණත්වය තාපය විසුරුවා හැරීම වැඩි කරන අතර හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය වැඩි කරයි.සියලුම මෙහෙයුම් පරාමිතීන් අතර, HTF ආදාන උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීමෙන් MH-SCHE ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම වඩාත් සුදුසු ක්රමය විය, මන්ද අවශෝෂණ ක්රියාවලියේ අවසාන කාලය තත්පර 7000 ට වඩා අඩු වූ අතර අනෙකුත් ක්‍රමවල කෙටිම අවශෝෂණ කාලය වැඩි විය. තත්පර 10000 ට වඩා.තත්පර 7000 ක් සඳහා GTP හි විවිධ ආරම්භක උෂ්ණත්වයන් සඳහා හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණ සමෝච්ඡයන් ඉදිරිපත් කෙරේ.
මෙම අධ්‍යයනයෙන් පළමු වරට ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ගබඩා ඒකකයකට ඒකාබද්ධ කරන ලද නව අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟර තාප හුවමාරුවක් ඉදිරිපත් කරයි.යෝජිත පද්ධතියේ හයිඩ්රජන් අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව තාපන හුවමාරුකාරකයේ විවිධ වින්‍යාසයන් සමඟ විමර්ශනය කරන ලදී.නව තාපන හුවමාරුකාරකයක් භාවිතා කරමින් ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ගබඩා කිරීම සඳහා ප්රශස්ත තත්ත්වයන් සොයා ගැනීම සඳහා ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් ස්ථරය සහ සිසිලනකාරකය අතර තාප හුවමාරුව මත ක්රියාකාරී පරාමිතීන්ගේ බලපෑම විමර්ශනය කරන ලදී.මෙම අධ්යයනයේ ප්රධාන සොයාගැනීම් පහත පරිදි සාරාංශ කර ඇත:
අර්ධ සිලින්ඩරාකාර දඟර තාප හුවමාරුවකින්, මැග්නීසියම් ස්ථරයේ ප්රතික්රියාකාරකයේ වඩාත් ඒකාකාර තාප ව්යාප්තියක් ඇති නිසා, වඩා හොඳ හයිඩ්රජන් අවශෝෂණ අනුපාතයක් ඇති බැවින්, තාප හුවමාරු කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු වේ.තාප හුවමාරු නළයේ සහ ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් පරිමාව නොවෙනස්ව පවතින බව සපයා ඇති අතර, සම්ප්‍රදායික දඟර දඟර තාප හුවමාරුවකට සාපේක්ෂව අවශෝෂණ ප්‍රතික්‍රියා කාලය 59% කින් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ.
පසු කාලය: ජනවාරි-15-2023