بررسی پارامترهای موثر بر واجذب هیدروژن از مخزن هیدرید فلزی صنعتی

در مطالعه حاضر، فرایند واجذب هیدروژن برای استفاده در پیل سوختی در بستر هیدرید فلزی با اندازه صنعتی به همراه سیستم گرمایش ژاکتی شبیه سازی شده است. برای حل عددی مسئله مورد بررسی، از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. برای اعمال ترم های چشمه در معادلات پیوستگی و انرژی، از توابع تعریف شده توسط کاربر(UDF) استفاده شده است. شرط تعادل حرارتی بین هیدروژن و بستر آلیاژ در نظرگرفته شده و جریان هیدروژن از رابطه گاز کامل پیروی می کند. تاثیر دمای آب گرم کننده و ضریب انتقال حرارت جابه جایی روی فرایند واجذب هیدروژن از بستر متخلخل بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که افزایش دمای آب گرم و ضریب انتقال حرارت جابه جایی منجر به کاهش زمان کل واجذب می شود. به طور خاص با افزایش ضریب انتقال حرارت از w.m-۲K-۱۱۰۰۰ به w.m-۲K-۱ ۴۰۰۰ باعث کاهش ۷ درصدی زمان کل واجذب هیدروژن از مخزن می شود، درحالی که افزایش ۱۰ درجه ای آب گرم کننده باعث کاهش ۸ درصدی زمان واجذب می شود.

Keywords:

Metal hydride , Hydrogen desorption , Heat and mass transfer , Jacket heating , fuel cell , CFD. , ذخیره سازی هیدروژن , هیدرید فلزی , واجذب هیدروژن , انتقال حرارت و جرم , گرمایش ژاکتی , پیل سوختی , دینامیک سیالات محاسباتی.