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 合金 图层(电子)
作者
Dong‐Hyun Kang,Jing An,Chul‐Jin Lee
出处
期刊:Energy [Elsevier]
卷期号:291: 130143-130143
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
美丽松鼠完成签到,获得积分20
刚刚
皇城有饭局完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
赘婿应助unflycn采纳,获得10
1秒前
自由桐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
小迪完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
打工不可能完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
皮蛋瘦肉洲完成签到,获得积分10
4秒前
qian完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Sk完成签到,获得积分10
5秒前
魏俏红发布了新的文献求助10
5秒前
liubobo发布了新的文献求助20
5秒前
冷静无心完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
英俊的铭应助CJW采纳,获得10
5秒前
多情的夜安完成签到,获得积分10
6秒前
Jasper应助ggjhgh采纳,获得10
6秒前
Zert完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助标致的问晴采纳,获得10
7秒前
王wangWANG完成签到,获得积分10
7秒前
冒险寻羊完成签到,获得积分10
7秒前
xihuanni完成签到,获得积分10
8秒前
Miller应助含糊的若南采纳,获得20
9秒前
Sk发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
谢悠悠发布了新的文献求助10
9秒前
等会儿再想完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
lxrsee发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
dimples完成签到 ,获得积分10
11秒前
能干翠桃完成签到,获得积分20
12秒前
高分求助中
Evolution 10000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798710
关于积分的说明 7830633
捐赠科研通 2455455
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306817
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627917
版权声明 601587