شبیه­ سازی واجذب هیدروژن از مخازن بزرگ هیدرید فلزی و بررسی افزایش بهره­ وری با استفاده از پره­ های فلزی

یکی از روش های ذخیره سازی هیدروژن استفاده از هیدریدهای فلزی است. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی فرآیند واجذب هیدروژن از مخازن هیدرید فلزی دارای قطر بزرگ و با شدت جریان ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی واجذب هیدروژن از یک مدل دو بعدی همراه با روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی در دسترس مقایسه شده و توافق خوبی بین آن ها مشاهده شده است. در این مطالعه طرحی خاص از یک مخزن هیدرید فلزی مورد بررسی قرار گرفته است که با استفاده از تعدادی پره آلومینیومی و برای یک شدت جریان مشخص در خروجی مخزن، انتخاب قطر بزرگ برای بسترهای هیدرید فلزی را مقدور ساخته است. نتایج شبیه سازی تأثیر پره های آلومینیومی در تقویت انتقال حرارت را تأیید کرده و نشان داده است که برای شدت جریان خروجی 230 (nlit/min) می توان قطر مخزن را حتی تا 60 سانتی متر افزایش داد. مقایسه نتایج برای دو نوع آلیاژ lani5 و c5 نشان داد که در صورت استفاده از آلیاژ c5، بازده انرژی به دلیل نیاز به سیال گرم کننده با دمای پایین تر، افزایش می یابد. همچنین بررسی تأثیر افزایش شدت جریان خروجی نشان داد که با افزایش شدت جریان خروجی از 230 به 460 (nlit/min)، افزایش قطر مخزن با محدودیت همراه بوده و باید مخزن کوچک تری انتخاب شود.