摘要：液氢具有储运密度大、能量密度高的特点,应用前景广阔,受限于液氢的物理特性,低温储运技术制约了液氢大规模应用。该文对当前国内外固定及移动式液氢储存设备进行调研,针对目前所面临的技术难点,从储氢材料、低温绝热、热力特性、配套设备、标准体系等方面总结液氢储运环节的关键技术,分析液氢储运现状与发展趋势,提出未来液氢储运技术重点发展方向,能有力促进中国高性能液氢储运设备研发,保障未来液氢规模化安全使用。

摘要：为探究含固态氧颗粒的液氢管道传输中静电积聚规律,基于COMSOL Multiphysics软件,开展了液氢-固氧体系荷电规律仿真预示。采用拉格朗日颗粒轨道法与计算流体动力学分别描述连续液氢流与离散固氧颗粒的运动,采用Materials Studio软件计算获得固氧电学性质,并通过电容器法描述固氧颗粒碰撞起电规律,实现固液两相流与静电场的耦合求解。仿真结果发现,当液氢流速为10 m·s^(-1),固氧颗粒粒径为1000μm时,固氧颗粒比电荷达10μC·kg^(-1),颗粒饱和电量约为84 pC,两相流电荷密度为2.84×10^(-4)C·m^(-3),较纯液氢流静电大8个量级。随着颗粒-壁面碰撞次数增多,颗粒荷电量趋于饱和。管流参数对荷电规律影响显著,颗粒比电荷随颗粒质量流量增加略有降低,随管长增加和管径减小而增大,随液氢流速增加呈现先减小后增大的趋势,即存在极小值。颗粒物性也会对荷电量产生影响,颗粒比电荷随粒径增大存在极小值和极大值,颗粒杨氏模量、电阻率、密度等也对荷电规律具有一定影响。研究工作可为液氢传输系统设计与安全防护提供理论支撑。

摘要：设计并加工了一种具有流阻小、无运动部件的多孔平衡流量计,在使用初步实验数据验证建立的仿真模型准确性基础上,仿真分析了入口流速、液氢过冷度、内壁面粗糙度、入口气相含率对流出系数、压力损失系数和空化特性的影响。结果表明,在孔板结构和取压方式一定时,雷诺数决定了流体的流态和空化现象,过冷度影响了空化的发生条件,粗糙度影响了流体的摩擦阻力,气相含率影响了流体的密度。

摘要：目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中CO_(2)的摩尔分数脱除到0,H_(2)S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH_(4)回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H_(2)的回收率为98.30%,液氢(LH_(2))的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH_(2),且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64%,具有较高的经济效益。

摘要：氢能作为清洁无污染的高效绿色能源,正在逐步替代化石燃料成为能源结构发展转型的重要一员。相较于气氢,液氢密度高,是一种理想的储运方式。液氢加氢站则是氢能产业链中重要的一环,是连接供给侧与需求侧的重要基础设施。而国内对液氢加氢站研究较少,目前我国仅在平湖建成一座液氢加氢站。通过对液氢加氢站加氢过程中各部件造成的[火用]损失进行分析,得以对加氢全过程造成的能量损失进行评估,指导未来液氢加氢站及加氢站重要组成部件的优化设计方向。

摘要：从状态方程的角度出发,针对不同状态方程在低温高压范围内对于氢热力学性质的预测展开研究,利用目前使用较多的立方型以及多参数状态方程对于氢的PVT数据、等容热容、等压热容、焓、熵等热力学性质进行计算。将计算结果与NIST数据库给出的标准值进行比较,并对方程参数进行修正,进一步探讨了各个压力段不同状态方程的优劣以及误差产生的原因,为之后状态方程的使用、改进以及液氢相关设备的设计提出了建议。

摘要：2023年12月8日,我国自主研制设计的每天产量达5吨级的氢液化系统冷箱正式下线,它的研制成功将为我国液氢高效储运,未来深空探测等重大工程提供技术支撑。该冷箱由航天氢能科技有限公司自主研制,是国内首台连续型转化换热器大型氢液化系统核心设备。冷箱就是氢液化系统的重要组成部件,简单地说,氢由气体变为液体的过程,都是在冷箱里进行的。

摘要：继成为取得液氢内冷法认证的阀门制造商之后,近期,苏州纽威阀门股份有限公司研发的-253℃液氢用真空夹套角式截止阀、真空夹套止回阀、紧急切断阀采用液氢内冷法通过型式试验,取得由国家特种泵阀工程技术研究中心颁发的特种设备型式试验证书,至此纽威已完成多系列液氢阀门研发认证。纽威首批近百台液氢阀顺利批量交付,产品满足液氢阀各项性能指标,并通过了客户指定的第三方检验。

摘要：针对氢浆混合物中颗粒均匀制备技术,提出了微正压常温氢气直接液化和抽空减压降温的冷却方案,研制了集氢气液化、液氢转注、氢浆制备、氢浆可视化、氢浆含固量测量等为一体的一套综合性氢浆制备可视化试验平台。通过该试验平台,国内首次成功制备出了氢浆产品,充分表明氢浆制备可视化试验测试平台的方案设计是可行且有效的。通过可视化手段,清晰地观测到了液氢变为固氢、再由固氢转变为氢浆的演化过程,最终形成微小固体颗粒在液氢内悬浮的固液混合物状态,对氢浆的研究有了一定的认识。该氢浆试验平台研制可为低温推进剂的致密化研究提供技术支持,对氢浆作为推进燃料发展具有一定的推动和促进意义。

摘要：国外液氢应用技术起步较早,液氢储罐的设计制造能力已达到最大3800 m^(3)储罐应用案例,相关技术主要由美、日、俄等国所掌握;中国液氢应用技术起步较晚,液氢储罐设计制造能力上限为300 m^(3)储罐,与国际先进水平相比还有较大差距。由于液氢储罐内罐材料的设计、制造属于其最关键核心技术之一,因此,该文综述了液氢储罐内罐材料的研究进展及发展现状,并对生产标准、中国制造能力等进行分析,对下一步液氢储罐材料的技术开发和试制提出建议。