Numerical modeling and optimization of thermal insulation for liquid hydrogen storage tanks

真空隔热板 保温 材料科学 液态氢 氢气储存 动态绝缘 储罐 液化 复合材料 核工程 废物管理 化学 工程类 岩土工程 有机化学 图层(电子) 合金
作者
Dong‐Hyun Kang,Ji-Hong An,Chul‐Jin Lee
出处
期刊:Energy [Elsevier]
卷期号:291: 130143-130143 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.energy.2023.130143
摘要

Liquid hydrogen storage is one of the effective hydrogen storage methods due to its high density of 70.8 kg/m3 compared to gaseous hydrogen of 0.0838 kg/m3 at atmospheric pressure. Liquid hydrogen requires cryogenic storage technology, which minimizes heat flux by stacking multiple insulation layers in a high vacuum (10−1–10−5 Pa). However, large-scale tanks use a medium vacuum (100–10−1 Pa) to reduce maintenance expenses. Solid insulation is applied to prevent liquefaction of residual gas up to 150 K, followed by the stacking of multilayer insulation (MLI) with a vapor−cooling shield (VCS) to minimize the insulation thickness. In this study, a numerical model was developed to calculate the heat flux of a storage tank based on the physical tank shape. The insulation thickness was also optimized for two insulation systems (solid insulation + MLI and solid insulation + MLI + VCS). Optimal VCS placement on solid insulation, determined through sensitivity analysis, reduces 64.2 % of MLI layers under 5 Pa vacuum pressure. Total insulation thickness reduction of 51.4 % at 1 Pa vacuum pressure was obtained based on a hydrogen storage tank volume of 4200 m3. The effects of insulation thickness reduction are remained even when the vacuum pressure is increased to 5 Pa.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
vk肝论文发布了新的文献求助80
刚刚
zmw完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
万能图书馆应助DayLight采纳,获得10
1秒前
大模型应助小沫采纳,获得10
2秒前
Hello应助许诺采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助自由老头采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
丢手绢发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
打打应助悦耳笑蓝采纳,获得10
5秒前
飞翔的猫发布了新的文献求助10
6秒前
叶楠发布了新的文献求助10
6秒前
万万完成签到,获得积分10
7秒前
虚拟刺客完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
阳光的樱应助shen采纳,获得10
10秒前
Dreamtel应助shen采纳,获得10
10秒前
10秒前
善学以致用应助L_Zoe_D02采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
myeader发布了新的文献求助10
11秒前
飘逸凝丝发布了新的文献求助10
11秒前
善学以致用应助triptalk采纳,获得10
11秒前
科研顺利完成签到,获得积分10
11秒前
零柒完成签到,获得积分20
12秒前
Orange应助轩轩xuan采纳,获得30
12秒前
文龙发布了新的文献求助10
12秒前
崔炎发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
任性的睫毛完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Modified letrozole versus GnRH antagonist protocols in ovarian aging women for IVF: An Open-Label, Multicenter, Randomized Controlled Trial 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6063197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7895584
关于积分的说明 16314144
捐赠科研通 5206599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785422
邀请新用户注册赠送积分活动 1768028
关于科研通互助平台的介绍 1647487