سامان فرامرزی - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
سید مجتبی موسوی نائینیان - دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
مصطفی مافی - دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
رامین قاسمی اصل - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

هیدروژن در مقایسه با سوخت­های فسیلی بدلیل ارزش گرمایی بالاتر و خروجی کربن صفر درهنگام مصرف، بسیار مورد توجه است. اقتصادی­ترین روش نگه­داری گاز هیدروژن مایع­سازی است. در این پژوهش، گاز هیدروژن با استفاده از سرمایش چرخه پریکو و سیستم تبخیر گاز طبیعی مایع، پیش­سرد شده و سپس با استفاده از چرخه سرد­کننده مبرد ترکیبی مایع می­شود. نوآوری این تحقیق پیشنهاد یک چرخه مایع­ساز هیدروژن با کارایی بالاتر بر پایه استفاده از سرمایش سیستم تبخیر­کننده گاز طبیعی مایع است، در چرخه پیشنهادی نسبت به چرخه مشابه، چرخه سرد­کننده پریکو جایگزین چرخه نیتروژنی شده و در قسمت سرمایش­نهایی از چرخه سرد­کننده مبرد ترکیبی استفاده شده­ است، طراحی جدید موجب کاهش کار مصرفی در بخش فشرده­سازی شده که نتیجه آن، کاهش هزینه­ برق مصرفی به ازای تولید یک کیلوگرم هیدروژن مایع نسبت به چرخه­ با مشخصات مشابه است. آنالیز انرژی، اگزرژی و اقتصادی برای چرخه پیشنهادی انجام شده است. در چرخه مایع­سازی هیدروژن پیشنهادی با ظرفیت ۱۴ تن در ساعت، مقدار مصرف انرژی ویژه ۱۵ % و دوره برگشت سرمایه ۲۰ % ، نسبت به چرخه با مشخصات مشابه کاهش یافته­اند.

مایع سازی هیدروژن, تبخیر گاز طبیعی مایع, آنالیز حساسیت, مصرف انرژی ویژه, مبرد ترکیبی