Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
Metal hydrides (MH) انهن جي وڏي هائيڊروجن اسٽوريج جي گنجائش، گهٽ آپريٽنگ پريشر ۽ اعلي حفاظت جي ڪري هائڊروجن اسٽوريج لاءِ سڀ کان وڌيڪ موزون مادي گروپن مان هڪ آهي.بهرحال، انهن جي سست هائڊروجن اپٽيڪ ڪينيٽيڪس تمام گهڻو اسٽوريج ڪارڪردگي کي گھٽائي ٿو.MH اسٽوريج مان تيز گرمي ختم ڪرڻ ان جي هائيڊروجن اپٽيڪ جي شرح کي وڌائڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري سگهي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ اسٽوريج ڪارڪردگي بهتر ٿي سگهي ٿي.انهي سلسلي ۾، هن مطالعي جو مقصد هو ته گرمي جي منتقلي جي خاصيتن کي بهتر بڻائڻ لاء مثبت طور تي ايم ايڇ اسٽوريج سسٽم جي هائيڊروجن اپٽيڪ جي شرح تي اثر انداز ڪرڻ لاء.نئين نيم سلنڊر واري ڪوئل کي پهريون ڀيرو تيار ڪيو ويو ۽ هائيڊروجن اسٽوريج لاءِ بهتر ڪيو ويو ۽ ان کي اندروني ايئر-اي-هيٽ ايڪسچينجر (HTF) طور شامل ڪيو ويو.مختلف پچ جي سائيز جي بنياد تي، نئين گرمي ايڪسچينج جي جوڙجڪ جي اثر جو تجزيو ڪيو ويو آهي ۽ روايتي هيليڪل ڪوئل جاميٽري سان مقابلو ڪيو ويو آهي.ان کان سواء، MG ۽ GTP جي اسٽوريج جي آپريٽنگ پيٽرولن کي عددي طور تي اڀياس ڪيو ويو ته بهتر قدر حاصل ڪرڻ لاء.عددي تخليق لاءِ، ANSYS Fluent 2020 R2 استعمال ڪيو ويندو آهي.هن مطالعي جي نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته ايم ايڇ اسٽوريج ٽينڪ جي ڪارڪردگي هڪ نيم سلنڊر ڪوئل گرمي ايڪسچينج (SCHE) استعمال ڪندي خاص طور تي بهتر ٿي سگهي ٿو.روايتي سرپل ڪوئل گرمي ايڪسچينجرز جي مقابلي ۾، هائيڊروجن جذب جي مدت 59٪ گھٽجي ويندي آهي.SCHE coils جي وچ ۾ ننڍڙو فاصلو جذب جي وقت ۾ 61٪ گهٽتائي جي نتيجي ۾.جيئن ته SHE استعمال ڪندي MG اسٽوريج جي آپريٽنگ پيٽرولز جي حوالي سان، سڀئي چونڊيل پيرا ميٽرس هائڊروجن جذب ڪرڻ واري عمل ۾ خاص طور تي HTS جي داخل ٿيڻ تي گرمي پد ۾ اهم سڌارو آڻيندا آهن.
اتي هڪ عالمي منتقلي آهي توانائي کان فوسل ايندھن جي بنياد تي قابل تجديد توانائي ڏانهن.ڇاڪاڻ ته قابل تجديد توانائي جا ڪيترائي روپ هڪ متحرڪ انداز ۾ طاقت فراهم ڪن ٿا، توانائي جي اسٽوريج لوڊ کي توازن ڪرڻ لاء ضروري آهي.هائيڊروجن تي ٻڌل انرجي اسٽوريج هن مقصد لاءِ تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي، خاص ڪري ڇاڪاڻ ته هائيڊروجن کي استعمال ڪري سگهجي ٿو ”سبز“ متبادل ٻارڻ ۽ انرجي ڪيريئر جي ڪري ان جي ملڪيتن ۽ پورائيبلٽي سبب.ان کان علاوه، هائڊروجن پڻ فوسل فيول 2 جي مقابلي ۾ في يونٽ ماس ۾ اعلي توانائي جو مواد پيش ڪري ٿو.هائيڊروجن انرجي اسٽوريج جا چار مکيه قسم آهن: کمپريسڊ گيس اسٽوريج، زير زمين اسٽوريج، مائع اسٽوريج، ۽ سولڊ اسٽوريج.کمپريس ٿيل هائيڊروجن بنيادي قسم آهي جيڪو ايندھن جي سيل گاڏين ۾ استعمال ٿيندو آهي جهڙوڪ بسون ۽ فورڪ لفٽ.بهرحال، هي اسٽوريج هائيڊروجن جي گهٽ بلڪ کثافت مهيا ڪري ٿو (تقريبن 0.089 kg/m3) ۽ حفاظتي مسئلن سان جڙيل آهي هاءِ آپريٽنگ پريشر3.گھٽ محيطي درجه حرارت ۽ دٻاء تي تبديلي جي عمل جي بنياد تي، مائع اسٽوريج مائع جي صورت ۾ هائڊروجن کي ذخيرو ڪندو.تنهن هوندي، جڏهن مائع ڪيو ويندو آهي، تقريبا 40 سيڪڙو توانائي وڃائي ويندي آهي.ان کان علاوه، هي ٽيڪنالاجي سڃاتل آهي وڌيڪ توانائي ۽ محنت جي ڀيٽ ۾ سولڊ اسٽيٽ اسٽوريج ٽيڪنالاجيز4.سالڊ اسٽوريج هائيڊروجن جي معيشت لاءِ هڪ قابل عمل اختيار آهي، جيڪو هائيڊروجن کي ذخيرو ڪري ٿو هائيڊروجن کي مضبوط مواد ۾ شامل ڪري جذب ذريعي ۽ هائيڊروجن کي خارج ڪرڻ جي ذريعي.ميٽل هائيڊروڊ (MH)، هڪ مضبوط مواد اسٽوريج ٽيڪنالاجي، فيول سيل ايپليڪيشنن ۾ تازو دلچسپي آهي ان جي اعلي هائڊروجن گنجائش، گهٽ آپريٽنگ پريشر، ۽ مائع اسٽوريج جي مقابلي ۾ گهٽ قيمت، ۽ اسٽيشنري ۽ موبائل ايپليڪيشنن لاء مناسب آهي 6,7 ۾. اضافي طور تي، ايم ايڇ مواد پڻ حفاظتي خاصيتون مهيا ڪن ٿا جهڙوڪ وڏي گنجائش8 جي موثر اسٽوريج.بهرحال، اتي هڪ مسئلو آهي جيڪو MG جي پيداوار کي محدود ڪري ٿو: MG ريڪٽر جي گهٽ حرارتي چالکائي هائيڊروجن جي سست جذب ۽ خارج ٿيڻ جي ڪري ٿي.
Exothermic ۽ endothermic رد عمل دوران مناسب گرمي جي منتقلي MH ريڪٽرز جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ جي ڪنجي آهي.هائيڊروجن جي لوڊشيڊنگ جي عمل لاءِ، پيدا ٿيل گرمي کي ري ايڪٽر مان هٽايو وڃي ته جيئن هائيڊروجن جي لوڊشيڊنگ جي وهڪري کي گهربل شرح تي وڌ ۾ وڌ اسٽوريج جي گنجائش سان ڪنٽرول ڪري سگهجي.ان جي بدران، خارج ٿيڻ دوران هائڊروجن ارتقاء جي شرح کي وڌائڻ لاء گرمي گهربل آهي.گرمي ۽ ڪاميٽي جي منتقلي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء، ڪيترن ئي محققن ڪيترن ئي عنصر جي بنياد تي ڊزائين ۽ اصلاح جو اڀياس ڪيو آهي جهڙوڪ آپريٽنگ پيٽرولر، ايم جي جوڙجڪ، ۽ MG11 اصلاح.MG جي اصلاح ڪري سگهجي ٿي اعلي حرارتي چالکائي واري مواد کي شامل ڪندي جيئن ته فوم ميٽرز کي ايم جي پرت 12,13 ۾.اهڙيء طرح، موثر حرارتي چالکائي وڌائي سگھجي ٿو 0.1 کان 2 W/mK10 تائين.بهرحال، مضبوط مواد جي اضافي ۾ ايم اين ريڪٽر جي طاقت کي گھٽائي ٿو.آپريٽنگ پيٽرولر جي حوالي سان، ايم جي پرت ۽ کولنٽ (HTF) جي شروعاتي آپريٽنگ حالتن کي بهتر ڪرڻ سان بهتري حاصل ڪري سگهجي ٿي.MG جي جوڙجڪ ري ايڪٽر جي جاميٽري ۽ گرمي ايڪسچينج جي ڊيزائن جي ڪري بهتر ٿي سگهي ٿي.MH ريڪٽر گرمي ايڪسچينج جي ترتيب جي حوالي سان، طريقن کي ٻن قسمن ۾ ورهائي سگھجي ٿو.اهي اندروني گرمي ايڪسچينجرز آهن جيڪي MO پرت ۾ ٺهيل آهن ۽ ٻاهرين گرمي ايڪسچينجرز جيڪي MO پرت کي ڍڪيندا آهن جهڙوڪ پن، کولنگ جيڪٽس ۽ واٽر باٿ.ٻاهرين گرمي ايڪسچينج جي حوالي سان، Kaplan16 MH ري ايڪٽر جي آپريشن جو تجزيو ڪيو، ري ايڪٽر جي اندر گرمي پد کي گهٽائڻ لاءِ ٿڌي پاڻي کي جيڪٽ طور استعمال ڪيو.نتيجن جو مقابلو 22 گول فين ري ايڪٽر سان ڪيو ويو ۽ ٻيو ري ايڪٽر قدرتي ڪنوڪشن سان ٿڌو ڪيو ويو.انهن جو چوڻ آهي ته کولنگ جيڪٽ جي موجودگي خاص طور تي ايم ايڇ جي درجه حرارت کي گهٽائي ٿي، ان ڪري جذب جي شرح وڌائي ٿي.پاٽيل ۽ گوپال 17 پاران واٽر جيڪٽ ٿيل MH ري ايڪٽر جي عددي اڀياس ڏيکاريا آهن ته هائيڊروجن سپلائي پريشر ۽ HTF گرمي پد اهم پيٽرولر آهن جيڪي هائيڊروجن جي اپٽيڪ ۽ desorption جي شرح کي متاثر ڪن ٿا.
ايم ايڇ ۾ ٺهيل پنن ۽ گرمي ايڪسچينجرز کي شامل ڪندي گرمي جي منتقلي واري علائقي کي وڌائڻ گرمي ۽ ماس منتقلي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ جي ڪنجي آهي ۽ انهي ڪري MH18 جي اسٽوريج ڪارڪردگي.MH19,20,21,22,23,24,25,26 ري ايڪٽر ۾ کولنٽ کي گردش ڪرڻ لاءِ ڪيترائي اندروني گرمي مٽاسٽاڪار ترتيب (سڌي ٽيوب ۽ سرپل ڪوئل) ٺاهيا ويا آهن.اندروني گرمي ايڪسچينج استعمال ڪندي، کولنگ يا گرم ڪرڻ وارو مائع هائيڊروجن جذب جي عمل دوران MH ريڪٽر جي اندر مقامي گرمي کي منتقل ڪندو.راجو ۽ ڪمار [27] ايم جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء گرمي ايڪسچينجرز جي طور تي ڪيترائي سڌا ٽيوب استعمال ڪيا.انهن جا نتيجا ڏيکاريا ويا ته جذب جو وقت گهٽجي ويو جڏهن سڌا ٽيوب هيٽ ايڪسچينجرز طور استعمال ڪيا ويا.ان کان علاوه، سڌي ٽيوب جو استعمال هائيڊروجن جي خارج ٿيڻ واري وقت کي مختصر ڪري ٿو 28.اعلي ٿڌي وهڪري جي شرح هائڊروجن جي چارج ۽ خارج ڪرڻ جي شرح وڌائي ٿي 29.بهرحال، کولنگ ٽيوب جو تعداد وڌائڻ سان ايم ايڇ ڪارڪردگي تي مثبت اثر پوي ٿو بلڪ ڪولنٽ جي وهڪري جي شرح 30,31.Raju et al.32 استعمال ڪيو LaMi4.7Al0.3 هڪ MH مواد طور ري ايڪٽرن ۾ ملٽي ٽيوب هيٽ ايڪسچينجرز جي ڪارڪردگي جو مطالعو ڪرڻ لاءِ.انهن ٻڌايو ته آپريٽنگ پيٽرولر جذب جي عمل تي خاص اثر پيو، خاص طور تي فيڊ پريشر ۽ پوءِ HTF جي وهڪري جي شرح.بهرحال، جذب جي درجه حرارت گهٽ نازڪ ٿي چڪي آهي.
MH ري ايڪٽر جي ڪارڪردگي هڪ سرپل ڪوئل هيٽ ايڪسچينج جي استعمال سان وڌيڪ بهتر ٿي وئي آهي ڇاڪاڻ ته سڌي ٽيوب جي مقابلي ۾ ان جي بهتر گرمي جي منتقلي سبب.اهو ئي سبب آهي ته ثانوي چڪر بهتر طور تي ريڪٽر 25 مان گرمي کي ختم ڪري سگهي ٿو.ان کان علاوه، سرپل ٽيوب هڪ وڏي مٿاڇري واري ايراضي مهيا ڪن ٿا گرميء جي منتقلي لاء MH پرت کان کولنٽ تائين.جڏهن اهو طريقو ري ايڪٽر جي اندر متعارف ڪرايو ويندو آهي، گرمي مٽائڻ واري ٽيوب جي ورڇ پڻ وڌيڪ يونيفارم 33 آهي.وانگ وغيره.34 هڪ ايم ايڇ ريڪٽر ۾ هيليڪل ڪوئل شامل ڪندي هائيڊروجن جي اپٽيڪ مدت جي اثر جو مطالعو ڪيو.انهن جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته جيئن ٿڌي گرمي جي منتقلي جي گنجائش وڌي ٿي، جذب جو وقت گهٽجي ٿو.وو وغيره.25 Mg2Ni جي بنياد تي MH ريڪٽرز ۽ ڪوئل ٿيل ڪوئل گرمي ايڪسچينجرز جي ڪارڪردگي جي تحقيق ڪئي.انهن جي عددي اڀياس ڏيکاريا آهن رد عمل جي وقت ۾ گهٽتائي.MN ري ايڪٽر ۾ گرميءَ جي منتقلي واري ميڪانيزم جي بهتري اسڪرو پچ کان اسڪرو پچ جي ننڍڙن تناسب تي ٻڌل آهي ۽ بي ڊائميشنل اسڪرو پچ.Mellouli et al.21 پاران هڪ تجرباتي مطالعو هڪ اندروني گرمي مٽائيندڙ جي طور تي ڪوئل ٿيل ڪوئل استعمال ڪندي ڏيکاريو ته HTF شروعاتي درجه حرارت هائيڊروجن جي اپٽيڪ ۽ desorption وقت کي بهتر ڪرڻ تي اهم اثر رکي ٿو.مختلف اندروني گرمي ايڪسچينجرز جو مجموعو ڪيترن ئي مطالعي ۾ ڪيو ويو آهي.ايساپور وغيره.35 هائيڊروجن اسٽوريج جو مطالعو ڪيو هڪ سرپل ڪوئل هيٽ ايڪسچينج استعمال ڪندي مرڪزي واپسي واري ٽيوب سان هائيڊروجن جذب جي عمل کي بهتر ڪرڻ لاءِ.انهن جا نتيجا ڏيکاريا ويا ته سرپل ٽيوب ۽ مرڪزي موٽڻ واري ٽيوب خاص طور تي کولنٽ ۽ ايم جي وچ ۾ گرمي جي منتقلي کي بهتر بڻائي ٿو.سرپل ٽيوب جو ننڍڙو پچ ۽ وڏو قطر گرمي ۽ ڪاميٽي جي منتقلي جي شرح وڌائي ٿو.Ardahai et al.36 فليٽ سرپل ٽيوب استعمال ڪيا ويا هيٽ ايڪسچينجرز جي طور تي ري ايڪٽر اندر گرمي جي منتقلي کي بهتر ڪرڻ لاءِ.انهن ٻڌايو ته جذب جي مدت گهٽجي وئي هئي فليٽ ٿيل سرپل ٽيوب جهازن جو تعداد وڌائيندي.مختلف اندروني گرمي ايڪسچينجرز جو مجموعو ڪيترن ئي مطالعي ۾ ڪيو ويو آهي.ڌاتو وغيره.37 ايم ايڇ جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪيو ڪوئل ٿيل ڪوئل گرمي ايڪسچينج ۽ پنن کي استعمال ڪندي.انهن جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته هي طريقو هائيڊروجن ڀرڻ جو وقت گھٽائي ٿو 2 جي فيڪٽر کان سواءِ پنن جي ڪيس جي مقابلي ۾.ڪنولر پنن کي کولنگ ٽيوب سان گڏ ڪيو ويندو آهي ۽ MN ري ايڪٽر ۾ ٺاهيو ويندو آهي.هن مطالعي جا نتيجا ڏيکاري ٿو ته هي گڏيل طريقو پنن کان سواء ايم ايڇ ريڪٽر جي مقابلي ۾ وڌيڪ يونيفارم گرمي جي منتقلي فراهم ڪري ٿو.بهرحال، مختلف گرمي ايڪسچينجرز کي گڏ ڪرڻ سان MH ريڪٽر جي وزن ۽ حجم تي منفي اثر ٿيندو.Wu et al.18 مختلف گرمي مٽائيندڙ ترتيبن جي مقابلي ۾.انهن ۾ سڌي ٽيوب، پن ۽ سرپل ڪوئلز شامل آهن.مصنفن جي رپورٽ آهي ته سرپل ڪوئلز گرمي ۽ ڪاميٽي جي منتقلي ۾ بهترين بهتري فراهم ڪن ٿا.ان کان علاوه، سڌا ٽيوب، ڪوئل ٿيل ٽيوب، ۽ سڌي ٽيوب جي مقابلي ۾ ڪوئل ٿيل ٽيوب سان گڏ، ڊبل ڪوئلز گرمي جي منتقلي کي بهتر ڪرڻ تي بهتر اثر رکن ٿا.Sekhar et al پاران هڪ مطالعو.40 ڏيکاريو ويو آهي ته هائيڊروجن جي اپٽيڪ ۾ هڪ جهڙي بهتري حاصل ڪئي وئي هڪ سرپل ڪوئل استعمال ڪندي اندروني گرمي ايڪسچينج ۽ هڪ فني خارجي کولنگ جيڪٽ جي طور تي.
مٿي ذڪر ڪيل مثالن مان، اندروني هيٽ ايڪسچينجرز جي طور تي سرپل ڪوئلز جو استعمال ٻين هيٽ ايڪسچينجرن، خاص ڪري سڌا ٽيوب ۽ پنن جي ڀيٽ ۾ بهتر گرمي ۽ ماس ٽرانسفر بهتري فراهم ڪري ٿو.تنهن ڪري، هن مطالعي جو مقصد گرميء جي منتقلي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء سرپل ڪوئل کي وڌيڪ ترقي ڪرڻ هو.پهريون ڀيرو، روايتي MH اسٽوريج هيليڪل ڪوئل جي بنياد تي هڪ نئون نيم سلنڊر ڪوئل تيار ڪيو ويو آهي.هن مطالعي مان اميد آهي ته هائيڊروجن اسٽوريج جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائيندي نئين هيٽ ايڪسچينجر ڊيزائن تي غور ڪندي بهتر گرمي جي منتقلي واري علائقي جي ترتيب سان جيڪا مسلسل مقدار MH بيڊ ۽ HTF ٽيوب پاران مهيا ڪيل آهي.هن نئين هيٽ ايڪسچينج جي اسٽوريج ڪارڪردگيءَ کي پوءِ روايتي سرپل ڪوئل هيٽ ايڪسچينجرز جي مقابلي ۾ مختلف ڪوئلي پچن تي ٻڌل هئي.موجوده ادب جي مطابق، آپريٽنگ حالتون ۽ ڪنڊن جي فاصلي MH ريڪٽرز جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ڪندڙ مکيه عنصر آهن.هن نئين گرمي ايڪسچينج جي ڊيزائن کي بهتر ڪرڻ لاءِ، هائيڊروجن اپٽيڪ ٽائيم ۽ ايم ايڇ جي مقدار تي ڪوئل اسپيسنگ جي اثر جي تحقيق ڪئي وئي.ان کان علاوه، نئين hemi-cylindrical coils ۽ آپريٽنگ حالتن جي وچ ۾ تعلق کي سمجهڻ لاء، هن مطالعي جو هڪ ثانوي مقصد مختلف آپريٽنگ پيٽرولر جي حدن جي مطابق ري ايڪٽر جي خاصيتن جو مطالعو ڪرڻ ۽ هر آپريٽنگ لاء مناسب قدر جو تعين ڪرڻ هو. موڊ.پيرا ميٽر.
هن مطالعي ۾ هائڊروجن انرجي اسٽوريج ڊوائيس جي ڪارڪردگي ٻن گرمي ايڪسچينج جي ترتيبن جي بنياد تي تحقيق ڪئي وئي آهي (جنهن ۾ سرپل ٽيوب 1 کان 3 ڪيسن ۾ ۽ نيم سلنڊريڪل ٽيوبز 4 کان 6 ڪيسن ۾) ۽ آپريٽنگ پيرا ميٽرز جي حساسيت جو تجزيو.ايم ايڇ ري ايڪٽر جي ڪارڪردگي کي پهريون ڀيرو هڪ سرپل ٽيوب استعمال ڪندي گرمي ايڪسچينج جي طور تي آزمائيو ويو.ٻئي کولنٽ آئل پائپ ۽ ايم ايڇ ريڪٽر ويسل اسٽينلیس سٹیل مان ٺهيل آهن.اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ گهرجي ته MG ريڪٽر جي طول و عرض ۽ GTF پائپ جو قطر سڀني صورتن ۾ مسلسل هئا، جڏهن ته GTF جي قدمن جي ماپ مختلف هئي.هي حصو HTF ڪوئلز جي پچ جي سائيز جي اثر جو تجزيو ڪري ٿو.ريڪٽر جي اوچائي ۽ ٻاهرئين قطر 110 ملي ميٽر ۽ 156 ملي ميٽر هئا.گرمي کي هلائڻ واري تيل جي پائپ جو قطر 6mm تي مقرر ڪيو ويو آهي.MH ري ايڪٽر سرڪٽ ڊراگرام تي تفصيل لاءِ اضافي سيڪشن ڏسو سرپل ٽيوب ۽ ٻن نيم سلنڊريڪل ٽيوب سان.
انجير تي.1a ڏيکاري ٿو MH سرپل ٽيوب ريڪٽر ۽ ان جي طول و عرض.سڀئي جاميٽري پيٽرولر ٽيبل ۾ ڏنل آهن.1. هيلڪس جو ڪل مقدار ۽ ZG جو مقدار لڳ ڀڳ 100 cm3 ۽ 2000 cm3 آهي.هن MH ري ايڪٽر مان، HTF جي صورت ۾ هوا کي هيٺان کان سوراخ واري MH ري ايڪٽر ۾ هڪ سرپل ٽيوب ذريعي داخل ڪيو ويو، ۽ هائيڊروجن کي ري ايڪٽر جي مٿين مٿاڇري کان متعارف ڪرايو ويو.
دھاتي هائڊرائيڊ ريڪٽرز لاءِ چونڊيل جاميٽري جي خاصيت.a) سرپل-ٽيوبلر هيٽ ايڪسچينج سان، ب) نيم سلنڊريڪل ٽيوبلر هيٽ ايڪسچينج سان.
ٻيو حصو ايم ايڇ ريڪٽر جي آپريشن کي جانچي ٿو نيم سلنڊر ٽيوب جي بنياد تي گرمي ايڪسچينج جي طور تي.انجير تي.1b ڏيکاري ٿو MN ريڪٽر کي ٻن نيم سلنڊر ٽيوبن ۽ انهن جي طول و عرض سان.جدول 1 نيم سلنڊرل پائپس جي سڀني جاميٽري پيٽرولن کي لسٽ ڪري ٿو، جيڪي مستقل رهن ٿا، انهن جي وچ ۾ فاصلي جي استثنا سان.اهو نوٽ ڪيو وڃي ٿو ته ڪيس 4 ۾ نيم سلنڊر ٽيوب کي ٺهيل ٽيوب ۾ HTF ٽيوب ۽ MH مصر جي مسلسل مقدار سان ٺهيل هئي (اختيار 3).جيئن انجير لاءِ.1b، هوا کي ٻن نيم سلنڈر HTF ٽيوب جي تري مان پڻ متعارف ڪرايو ويو، ۽ هائيڊروجن کي MH ريڪٽر جي سامهون واري طرف کان متعارف ڪرايو ويو.
گرمي ايڪسچينج جي نئين ڊيزائن جي ڪري، هن سيڪشن جو مقصد SCHE سان ميلاپ ۾ MH ريڪٽر جي آپريٽنگ پيٽرولن لاء مناسب ابتدائي قدرن جو تعين ڪرڻ آهي.سڀني حالتن ۾، ريڪٽر مان گرمي کي هٽائڻ لاء هوا کي کولنٽ طور استعمال ڪيو ويو.گرميءَ جي منتقلي واري تيل ۾، هوا ۽ پاڻي عام طور تي MH ري ايڪٽرن لاءِ گرميءَ جي منتقلي واري تيل طور چونڊيا ويندا آهن، ڇاڪاڻ ته انهن جي گهٽ قيمت ۽ گهٽ ماحولياتي اثر جي ڪري.مگنيشيم تي ٻڌل مصر جي اعلي آپريٽنگ درجه حرارت جي حد جي ڪري، هن مطالعي ۾ هوا کي کولنٽ طور چونڊيو ويو.ان کان علاوه، ان ۾ ٻين مائع دھاتن ۽ پگھريل لوڻ جي ڀيٽ ۾ بهتر وهڪري جون خاصيتون آهن41.جدول 2 ۾ 573 K تي هوا جي ملڪيتن جي فهرست ڏنل آهي. هن حصي ۾ حساسيت جي تجزيي لاءِ، صرف MH-SCHE ڪارڪردگي جي اختيارن جون بهترين ترتيبون (4 کان 6 ڪيسن ۾) لاڳو ڪيون وينديون آهن.هن حصي ۾ تخمينو مختلف آپريٽنگ پيٽرولن تي ٻڌل آهن، جن ۾ MH ريڪٽر جي شروعاتي درجه حرارت، هائيڊروجن لوڊ ڪرڻ جو دٻاءُ، HTF انليٽ جي درجه حرارت، ۽ رينالڊس نمبر HTF جي شرح کي تبديل ڪندي حساب ڪيو ويو آهي.جدول 3 ۾ حساسيت جي تجزيي لاءِ استعمال ٿيندڙ سڀ آپريٽنگ پيٽرولر شامل آهن.
هي سيڪشن هائڊروجن جذب، ٽربولنس ۽ ٿڌين جي گرمي جي منتقلي جي عمل لاءِ سڀني ضروري ڪنٽرول مساواتن کي بيان ڪري ٿو.
هائيڊروجن اپٽيڪ رد عمل جي حل کي آسان ڪرڻ لاء، هيٺيان فرض ڪيا ويا آهن ۽ مهيا ڪيل آهن؛
جذب جي دوران، هائڊروجن ۽ ڌاتو هائڊرڊس جي thermophysical خاصيتون مسلسل آهن.
هائيڊروجن کي هڪ مثالي گئس سمجهيو ويندو آهي، تنهنڪري مقامي حرارتي توازن جي حالتن کي 43,44 حساب ۾ ورتو وڃي ٿو.
جتي \({L}_{gas}\) ٽينڪ جو ريڊيس آهي، ۽ \({L}_{heat}\) ٽانڪي جي محوري اوچائي آهي.جڏهن N 0.0146 کان گهٽ آهي، ٽينڪ ۾ هائڊروجن جي وهڪري کي نظر انداز ڪري سگهجي ٿو تخليق ۾ بغير ڪنهن اهم غلطي جي.موجوده تحقيق مطابق، N 0.1 کان تمام گھٽ آھي.تنهن ڪري، دٻاء جي درجه بندي اثر کي نظرانداز ڪري سگهجي ٿو.
ري ايڪٽر جي ڀتين کي چڱيءَ طرح سڀني صورتن ۾ بند ڪيو ويو.تنهن ڪري، ريڪٽر ۽ ماحول جي وچ ۾ ڪو به گرمي مٽائي 47 ناهي.
اهو مشهور آهي ته Mg-based alloys ۾ سٺي هائيڊروجنيشن خاصيتون آهن ۽ 7.6 wt٪ 8 تائين اعلي هائيڊروجن اسٽوريج جي صلاحيت آهي.سولڊ اسٽيٽ هائڊروجن اسٽوريج ايپليڪيشنن جي لحاظ کان، اهي مرکب پڻ هلڪي وزن واري مواد طور سڃاتل آهن.ان کان علاوه، انهن وٽ بهترين گرمي مزاحمت ۽ سٺي پروسيسنگ آهي8.ڪيترن ئي Mg-based alloys مان، Mg2Ni-based MgNi الاءِ MH اسٽوريج لاءِ سڀ کان وڌيڪ موزون اختيارن مان هڪ آهي ڇاڪاڻ ته ان جي هائيڊروجن اسٽوريج جي گنجائش 6 wt٪ تائين آهي.Mg2Ni الائيز پڻ MgH48 مصر جي مقابلي ۾ تيز جذب ۽ desorption ڪينيٽيڪس مهيا ڪن ٿا.تنهن ڪري، Mg2Ni هن مطالعي ۾ ڌاتو هائيڊروڊ مواد طور چونڊيو ويو.
توانائي جي مساوات جو اظهار ڪيو ويو آهي 25 هائيڊروجن ۽ Mg2Ni هائيڊروڊ جي وچ ۾ گرمي توازن جي بنياد تي:
X دھات جي مٿاڇري تي جذب ٿيل هائيڊروجن جو مقدار آهي، يونٽ \(وزن\%\) آهي، جيڪو ڪائنيٽيڪ مساوات \(\frac{dX}{dt}\) مان ڳڻيو ويندو آهي جذب دوران هيٺ ڏنل 49:
جتي \({C}_{a}\) رد عمل جي شرح آهي ۽ \({E}_{a}\) فعال ٿيڻ واري توانائي آهي.\({P}_{a,eq}\) جذب جي عمل دوران دھاتي هائيڊروڊ ري ايڪٽر جي اندر توازن جو دٻاءُ آهي، جيڪو هيٺ ڏنل وينٽ هوف مساوات طرفان ڏنو ويو آهي25:
جتي \({P}_{ref}\) 0.1 MPa جو حوالو دٻاءُ آهي.\(\Delta H\) ۽ \(\Delta S\) ترتيب وار رد عمل جو enthalpy ۽ Entropy آهن.مرکبات Mg2Ni ۽ هائڊروجن جا خاصيتون ٽيبل ۾ پيش ڪيا ويا آهن.4. نالي واري لسٽ ضمني سيڪشن ۾ ڏسي سگھجي ٿي.
وهڪري جي وهڪري کي خراب سمجهيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي رفتار ۽ رينالڊس نمبر (ري) ترتيب سان 78.75 ms-1 ۽ 14000 آهن.هن مطالعي ۾، هڪ حاصل ڪيل ڪ-ε turbulence ماڊل چونڊيو ويو.اهو نوٽ ڪيو وڃي ٿو ته هي طريقو ٻين k-ε طريقن جي مقابلي ۾ اعلي درستگي مهيا ڪري ٿو، ۽ پڻ RNG k-ε50,51 طريقن جي ڀيٽ ۾ گھٽ حسابي وقت جي ضرورت آهي.ھيٽ ٽرانسفر فلوئڊس جي بنيادي مساواتن تي تفصيل لاءِ اضافي سيڪشن ڏسو.
شروعات ۾، ايم اين ريڪٽر ۾ گرمي پد جي حڪومت يونيفارم هئي، ۽ سراسري هائيڊروجن ڪنسنٽريشن 0.043 هئي.اهو فرض ڪيو ويو آهي ته ايم ايڇ ريڪٽر جي ٻاهرئين حد چڱي طرح موصل آهي.ميگنيشيم تي ٻڌل مصر عام طور تي ري ايڪٽر ۾ هائڊروجن کي ذخيرو ڪرڻ ۽ ڇڏڻ لاءِ اعليٰ ردعمل واري آپريٽنگ گرمي پد جي ضرورت هوندي آهي.Mg2Ni الائي کي وڌ ۾ وڌ جذب ڪرڻ لاءِ 523-603 K جي درجه حرارت جي حد ۽ مڪمل desorption52 لاءِ 573-603 K جي درجه حرارت جي حد جي ضرورت آهي.بهرحال، Muthukumar et al.53 پاران ڪيل تجرباتي اڀياس ڏيکاريا آهن ته هائيڊروجن اسٽوريج لاءِ Mg2Ni جي وڌ ۾ وڌ رکڻ جي گنجائش 573 K جي آپريٽنگ گرمي پد تي حاصل ڪري سگهجي ٿي، جيڪا ان جي نظرياتي صلاحيت سان مطابقت رکي ٿي.تنهن ڪري، 573 K جي درجه حرارت کي هن مطالعي ۾ MN ريڪٽر جي شروعاتي درجه حرارت طور چونڊيو ويو.
تصديق ۽ قابل اعتماد نتيجن لاء مختلف گرڊ سائز ٺاهيو.انجير تي.2 چار مختلف عناصر مان هائڊروجن جذب جي عمل ۾ چونڊيل جڳهن تي سراسري درجه حرارت ڏيکاري ٿو.اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته هر ترتيب جو صرف هڪ ڪيس چونڊيو ويو آهي گرڊ جي آزادي جي امتحان لاءِ ساڳي جاميٽري جي ڪري.اهو ساڳيو طريقو ٻين ڪيسن ۾ لاڳو ٿئي ٿو.تنهن ڪري، سرپل پائپ لاء اختيار 1 ۽ نيم سلنڊر پائپ لاء اختيار 4 چونڊيو.انجير تي.2a، b ڏيکاري ٿو ري ايڪٽر ۾ سراسري درجه حرارت 1 ۽ 4 لاء، ترتيب سان.ٽي چونڊيل جڳهون بيڊ جي گرمي پد جي شڪل جي نمائندگي ڪن ٿيون ري ايڪٽر جي مٿين، وچ ۽ هيٺان.منتخب ٿيل جڳهن تي درجه حرارت جي شڪل جي بنياد تي، سراسري درجه حرارت مستحڪم ٿي وڃي ٿي ۽ عنصر نمبر 428,891 ۽ 430,599 ڪيسن ۾ 1 ۽ 4 جي ترتيب سان ٿوري تبديلي ڏيکاري ٿي.تنهن ڪري، اهي گرڊ سائيز وڌيڪ حسابي حسابن لاءِ چونڊيا ويا.ھائيڊروجن جذب ڪرڻ واري عمل لاءِ بيڊ جي سراسري گرمي پد تي تفصيلي معلومات مختلف سيلن جي سائزن لاءِ ۽ ٻئي صورتن لاءِ ڪاميابيءَ سان سڌريل ميش لاءِ ضمني حصي ۾ ڏنل آھي.
مختلف گرڊ نمبرن سان ميٽل هائيڊروڊ ري ايڪٽر ۾ هائيڊروجن جذب ڪرڻ واري عمل ۾ چونڊيل پوائنٽن تي بيڊ جي اوسط درجه حرارت.(a) ڪيس 1 لاءِ چونڊيل هنڌن تي سراسري گرمي پد ۽ (b) ڪيس 4 لاءِ چونڊيل جڳهن تي سراسري گرمي پد.
ھن مطالعي ۾ Mg-based Metal hydride reactor کي آزمايو ويو آھي تجرباتي نتيجن جي بنياد تي Muthukumar et al.53.انهن جي مطالعي ۾، انهن اسٽينلیس سٹیل ٽيوب ۾ هائڊروجن کي ذخيرو ڪرڻ لاء هڪ Mg2Ni مصر استعمال ڪيو.ٽامي جي پنن کي ري ايڪٽر جي اندر گرمي جي منتقلي کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.انجير تي.3a تجرباتي مطالعي ۽ هن مطالعي جي وچ ۾ جذب جي عمل جي بستري جي اوسط درجه حرارت جو مقابلو ڏيکاري ٿو.هن تجربي لاءِ چونڊيل آپريٽنگ حالتون آهن: MG شروعاتي درجه حرارت 573 K ۽ انٽ پريشر 2 MPa.انجير کان.3a اهو واضح طور تي ڏيکاري سگهجي ٿو ته هي تجرباتي نتيجو موجوده هڪ سان سٺي معاهدي ۾ آهي اوسط پرت جي درجه حرارت جي حوالي سان.
ماڊل جي تصديق.(a) Mg2Ni ميٽيل هائيڊروڊ ري ايڪٽر جي ڪوڊ جي تصديق موجوده مطالعي کي مٿڪومار ايٽ ال.52 جي تجرباتي ڪم سان موازنہ ڪندي، ۽ (ب) سرپل ٽيوب ٽربولينٽ فلو ماڊل جي تصديق موجوده مطالعي سان ڪمار ايٽ ال. .تحقيق. 54.
turbulence ماڊل کي جانچڻ لاءِ، هن مطالعي جا نتيجا ڪمار ايٽ ال.54 جي تجرباتي نتيجن سان ڀيٽ ڪيا ويا ته جيئن چونڊيل turbulence ماڊل جي درستي جي تصديق ڪئي وڃي.ڪمار et al.54 هڪ ٽيوب-ان-پائپ سرپل هيٽ ايڪسچينجر ۾ طوفاني وهڪري جو مطالعو ڪيو.پاڻي گرم ۽ سرد سيال طور استعمال ڪيو ويندو آهي مخالف طرفن کان انجڻ.گرم ۽ ٿڌو مائع گرمي پد 323 K ۽ 300 K آهي، ترتيب سان.رينالڊس نمبر گرم مائع لاءِ 3100 کان 5700 تائين ۽ ٿڌي مائع لاءِ 21,000 کان 35,000 تائين.ڊين نمبر گرم مائع لاءِ 550-1000 ۽ ٿڌي مائع لاءِ 3600-6000 آهن.اندروني پائپ جو قطر (گرم مائع لاءِ) ۽ ٻاهرئين پائپ (ٿڌي مائع لاءِ) بالترتيب 0.0254 ميٽر ۽ 0.0508 ميٽر آهن.هيليڪل ڪوئل جو قطر ۽ پچ آهي 0.762 ميٽر ۽ 0.100 ميٽر.انجير تي.3b تجرباتي ۽ موجوده نتيجن جو مقابلو ڏيکاري ٿو نوسلٽ ۽ ڊين نمبرن جي مختلف جوڙن لاءِ اندروني ٽيوب ۾ کولنٽ لاءِ.ٽي مختلف turbulence ماڊل لاڳو ڪيا ويا ۽ تجرباتي نتيجن جي مقابلي ۾.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.3b، حاصل ٿيندڙ ڪ-ε turbulence ماڊل جا نتيجا تجرباتي ڊيٽا سان سٺي معاهدي ۾ آهن.تنهن ڪري، هن نموني هن مطالعي ۾ چونڊيو ويو.
ھن مطالعي ۾ انگن اکرن کي ANSYS Fluent 2020 R2 استعمال ڪندي ڪيو ويو.يوزر-ڊائنڊ فڪشن (UDF) لکو ۽ ان کي استعمال ڪريو انرجي مساوات جي ان پٽ اصطلاح طور جذب ڪرڻ جي عمل جي ڪينيٽيڪس کي ڳڻڻ لاءِ.PRESTO55 سرڪٽ ۽ PISO56 طريقو استعمال ڪيو ويندو آهي دٻاء-رفتار مواصلات ۽ دٻاء جي اصلاح لاء.variable gradient لاءِ Greene-Gauss cell base چونڊيو.رفتار ۽ توانائي جي مساوات سيڪنڊ آرڊر اپ وائنڊ طريقي سان حل ڪيا ويا آهن.جيئن ته آرام جي گھٽتائي جي کوٽ جي حوالي سان، دٻاء، رفتار، ۽ توانائي جا حصا ترتيب ڏنل 0.5، 0.7، ۽ 0.7 تي ترتيب ڏنل آهن.معياري ديوار جا ڪم HTF تي turbulence ماڊل ۾ لاڳو ٿين ٿا.
هي سيڪشن هڪ ايم ايڇ ريڪٽر جي بهتر اندروني گرمي جي منتقلي جي عددي نموني جا نتيجا پيش ڪري ٿو ڪوئل ٿيل ڪوئل هيٽ ايڪسچينج (HCHE) ۽ هڪ هيليڪل ڪوئل هيٽ ايڪسچينج (SCHE) استعمال ڪندي هائيڊروجن جذب دوران.ريڪٽر بيڊ جي درجه حرارت تي HTF پچ جو اثر ۽ جذب جي مدت جو تجزيو ڪيو ويو.جذب جي عمل جي مکيه آپريٽنگ پيٽرولن جو اڀياس ڪيو ويو آهي ۽ پيش ڪيو ويو آهي حساسيت تجزيي سيڪشن ۾.
MH ري ايڪٽر ۾ گرمي جي منتقلي تي ڪوئلي جي فاصلي جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاء، مختلف پچ سان ٽن گرمي ايڪسچينج ترتيبن جي تحقيق ڪئي وئي.15mm، 12.86mm ۽ 10mm جا ٽي مختلف پچ ترتيب ڏنل آهن باڊي 1، باڊي 2 ۽ باڊي 3.اهو ياد رکڻ گهرجي ته پائپ جو قطر 6 ملي ميٽر تي 573 K جي شروعاتي درجه حرارت تي مقرر ڪيو ويو آهي ۽ سڀني حالتن ۾ 1.8 MPa جي لوڊشيڊنگ پريشر.انجير تي.4 ڏيکاري ٿو سراسري بستري جي گرمي پد ۽ MH پرت ۾ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن هائيڊروجن جذب جي عمل دوران 1 کان 3 ڪيسن ۾. عام طور تي، ڌاتو هائيڊروڊ ۽ هائيڊروجن جي وچ ۾ رد عمل جذب جي عمل لاءِ خارجي آهي.تنهن ڪري، بستري جو گرمي پد تيزي سان وڌي ٿو شروعاتي لمحن جي ڪري جڏهن هائيڊروجن پهريون ڀيرو ري ايڪٽر ۾ داخل ٿئي ٿي.بستري جو گرمي پد وڌندو رهي ٿو جيستائين اهو وڌ ۾ وڌ قدر تائين پهچي وڃي ۽ پوءِ آهستي آهستي گهٽجي وڃي ٿو جيئن گرمي کولنٽ ذريعي هليو وڃي ٿو، جنهن جو گرمي پد گهٽ آهي ۽ کولنٽ طور ڪم ڪري ٿو.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.4a، پوئين وضاحت جي ڪري، پرت جي گرمي تيزيء سان وڌي ٿي ۽ مسلسل گھٽجي ٿي.جذب جي عمل لاءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن عام طور تي MH ريڪٽر جي بستري جي درجه حرارت تي ٻڌل آهي.جڏهن سراسري پرت جو گرمي پد هڪ خاص درجه حرارت تي اچي ٿو، ته ڌاتو جي مٿاڇري هائڊروجن جذب ڪري ٿي.اهو physisorption، chemisorption، هائڊروجن جي ڦهلائڻ ۽ ري ايڪٽر ۾ ان جي هائڊرائيڊس جي ٺهڻ جي عمل جي تيزيء جي ڪري آهي.انجير کان.4b اهو ڏسي سگهجي ٿو ته ڪيس 3 ۾ هائڊروجن جذب جي شرح ٻين ڪيسن جي ڀيٽ ۾ گهٽ هوندي آهي ڇاڪاڻ ته ڪوئل هيٽ ايڪسچينج جي ننڍڙي قدم جي قيمت جي ڪري.اهو نتيجو هڪ ڊگهو مجموعي پائپ جي ڊيگهه ۽ HTF پائپ لاء وڏي گرمي جي منتقلي واري علائقي ۾.90٪ جي سراسري هائڊروجن ڪنسنٽريشن سان، ڪيس 1 لاءِ جذب ٿيڻ جو وقت 46,276 سيڪنڊ آهي.ڪيس 1 ۾ جذب جي مدت جي مقابلي ۾، ڪيسن 2 ۽ 3 ۾ جذب جي مدت 724 s ۽ 1263 s، ترتيب سان گھٽجي وئي.ضمني سيڪشن HCHE-MH پرت ۾ منتخب ٿيل جڳهن لاءِ درجه حرارت ۽ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن جي شڪل پيش ڪري ٿو.
سراسري پرت جي درجه حرارت ۽ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن تي ڪوئلن جي وچ ۾ فاصلي جو اثر.(a) هيليڪل ڪوئلز لاءِ بيڊ جو سراسري گرمي پد، (b) هيليڪل ڪوئلز لاءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن، (c) هيمي-سيلنڊريل ڪوئلز لاءِ بيڊ جو سراسري گرمي پد، ۽ (d) هيمي-سيلنڊريل ڪوئلز لاءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن.
MG ري ايڪٽر جي گرمي جي منتقلي جي خاصيتن کي بهتر ڪرڻ لاءِ، ٻه HFCs MG (2000 cm3) جي مستقل مقدار ۽ آپشن 3 جي هڪ سرپل هيٽ ايڪسچينجر (100 cm3) لاءِ ٺاهيا ويا هئا. هي سيڪشن پڻ وچولي فاصلي جي اثر کي سمجهي ٿو. ڪيس 4 لاءِ 15 ملي ميٽر، ڪيس 5 لاءِ 12.86 ملي ميٽر ۽ ڪيس 6 لاءِ 10 ملي ميٽر. تصوير ۾.4c،d 573 K جي شروعاتي درجه حرارت ۽ 1.8 MPa جي لوڊشيڊنگ پريشر تي هائيڊروجن جذب جي عمل جي سراسري بيڊ جي درجه حرارت ۽ ڪنسنٽريشن ڏيکاريو.تصوير 4c ۾ سراسري پرت جي درجه حرارت مطابق، ڪيس 6 ۾ ڪوئلن جي وچ ۾ ننڍو فاصلو ٻين ٻن ڪيسن جي مقابلي ۾ گرمي پد کي تمام گهڻو گھٽائي ٿو.ڪيس 6 لاءِ، بستري جي هيٺئين درجه حرارت جي نتيجي ۾ هائيڊروجن جي مقدار وڌيڪ ٿئي ٿي (ڏسو تصوير 4d).ويريئنٽ 4 لاءِ هائيڊروجن اپٽيڪ ٽائيم 19542 s آهي، جيڪو HCH استعمال ڪندي ويريئنٽس 1-3 جي ڀيٽ ۾ 2 ڀيرا گهٽ آهي.ان کان علاوه، ڪيس 4 جي مقابلي ۾، جذب جو وقت پڻ گھٽجي ويو 378 s ۽ 1515 s ڪيسن ۾ 5 ۽ 6 گھٽ فاصلن سان.ضمني سيڪشن SCHE-MH پرت ۾ چونڊيل جڳهن لاءِ درجه حرارت ۽ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن جي شڪل پيش ڪري ٿو.
ٻن گرمي مٽاسٽاڪار جي جوڙجڪ جي ڪارڪردگي جو مطالعو ڪرڻ لاء، هي سيڪشن ٽن چونڊيل هنڌن تي درجه حرارت جي وکر کي پلاٽ ۽ پيش ڪري ٿو.ڪيس 3 مان HCHE سان MH ريڪٽر کي MH ري ايڪٽر سان مقابلي لاءِ چونڊيو ويو جنھن ۾ SCHE شامل آھي ڪيس 4 ڇاڪاڻ ته ان ۾ مستقل MH حجم ۽ پائپ جو مقدار آھي.هن مقابلي لاءِ آپريٽنگ حالتون 573 K جي شروعاتي درجه حرارت ۽ 1.8 MPa جي لوڊشيڊنگ پريشر هئي.انجير تي.5a ۽ 5b درجه حرارت جي پروفائلز جي سڀني ٽن چونڊيل پوزيشن کي 3 ۽ 4 ڪيسن ۾ ترتيب ڏيو.انجير تي.5c 20,000 s هائيڊروجن اپٽيڪ کان پوءِ درجه حرارت جي پروفائيل ۽ پرت جي ڪنسنٽريشن کي ڏيکاري ٿو.تصوير 5c ۾ ليڪ 1 جي مطابق، آپشن 3 ۽ 4 مان TTF جي چوڌاري گرمي پد گھٽجي ٿو کولنٽ جي ڪنويڪٽو گرمي جي منتقلي سبب.ان جي نتيجي ۾ هن علائقي جي چوڌاري هائڊروجن جي اعلي ڪنسنٽريشن ۾.بهرحال، ٻن SCHEs جي استعمال جي نتيجي ۾ هڪ اعلي پرت جي ڪنسنٽريشن ۾.HTF علائقي جي چوڌاري تيز رفتار متحرڪ جواب مليا ويا ڪيس 4 ۾. ان کان علاوه، هن علائقي ۾ 100٪ جو وڌ کان وڌ ڪنسنٽريشن پڻ مليو.ري ايڪٽر جي وچ ۾ واقع لڪير 2 کان، ڪيس 4 جو گرمي پد ڪيس 3 جي درجه حرارت کان تمام گهڻو گهٽ آهي، سواء ري ايڪٽر جي مرڪز کان سواء.ان جي نتيجي ۾ ڪيس 4 لاءِ وڌ ۾ وڌ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن ٿئي ٿو سواءِ ري ايڪٽر جي مرڪز جي ويجهو واري علائقي جي HTF کان پري.تنهن هوندي به، ڪيس 3 جي ڪنسنٽريشن گهڻو تبديل نه ڪيو.پرت جي درجه حرارت ۽ ڪنسنٽريشن ۾ وڏو فرق GTS جي داخلا جي ويجهو 3 لائن ۾ ڏٺو ويو.ڪيس 4 ۾ پرت جو گرمي پد تمام گهڻو گهٽجي ويو، جنهن جي نتيجي ۾ هن علائقي ۾ سڀ کان وڌيڪ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن، جڏهن ته ڪيس 3 ۾ ڪنسنٽريشن ليڪ اڃا به اڀري رهي هئي.اهو SCHE گرمي جي منتقلي جي تيزيء جي سبب آهي.ڪيس 3 ۽ ڪيس 4 جي وچ ۾ MH پرت ۽ HTF پائپ جي اوسط درجه حرارت جي مقابلي جي تفصيل ۽ بحث ضمني حصي ۾ مهيا ڪيا ويا آهن.
ميٽيل هائيڊروڊ ريڪٽر ۾ چونڊيل جڳهن تي درجه حرارت جي پروفائيل ۽ بيڊ ڪنسنٽريشن.(a) ڪيس 3 لاءِ چونڊيل جڳهون، (b) ڪيس 4 لاءِ چونڊيل جڳهون، ۽ (c) 20,000 s کان پوءِ چونڊيل جڳهن تي گرمي پد جي پروفائيل ۽ پرت جي ڪنسنٽريشن ڪيس 3 ۽ 4 ۾ هائڊروجن کڻڻ واري عمل لاءِ.
انجير تي.HCH ۽ SHE جي جذب لاءِ تصوير 6 سراسري بستري جي گرمي پد (ڏسو تصوير 6a) ۽ هائڊروجن ڪنسنٽريشن (ڏسو تصوير 6b) جو مقابلو ڏيکاري ٿو.هن انگن اکرن مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته گرمي مٽاسٽا واري علائقي ۾ واڌ جي ڪري ايم جي پرت جو گرمي پد تمام گهڻو گهٽجي ٿو.ري ايڪٽر مان وڌيڪ گرمي کي هٽائڻ جي نتيجي ۾ هڪ اعلي هائڊروجن اپٽيڪ جي شرح.جيتوڻيڪ HCHE استعمال ڪرڻ جي مقابلي ۾ ٻن هيٽ ايڪسچينج جي ترتيبن جو مقدار ساڳيو آهي، اختيار 4 جي بنياد تي SCHE جو هائيڊروجن اپٽيڪ ٽائيم 59% گھٽجي ويو.وڌيڪ تفصيلي تجزيي لاءِ، ٻن هيٽ ايڪسچينجرن جي ٺاھ جوڙ لاءِ ھائڊروجن ڪنسنٽريشن کي تصوير 7 ۾ آئسولين طور ڏيکاريو ويو آھي. ھي انگ اکر ڏيکاري ٿو ته ٻنھي صورتن ۾، ھائيڊروجن HTF انليٽ جي چوڌاري ھيٺان جذب ٿيڻ شروع ٿئي ٿو.ايڇ ٽي ايف جي علائقي ۾ وڌيڪ توجهه مليا ويا، جڏهن ته ايم ايڇ ريڪٽر جي مرڪز ۾ گرمي ايڪسچينجر کان ان جي فاصلي جي ڪري گهٽ توجهه ڏٺي وئي.10,000 s کان پوء، ڪيس 4 ۾ هائڊروجن ڪنسنٽريشن ڪيس 3 جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻو وڌيڪ آهي. 20،000 سيڪنڊن کان پوء، ري ايڪٽر ۾ سراسري هائيڊروجن ڪنسنٽريشن 4 ۾ 90 سيڪڙو ٿي ويو آهي، جڏهن ته ڪيس 3 ۾ 50 سيڪڙو هائيڊروجن جي ڀيٽ ۾. ٻن SCHEs کي گڏ ڪرڻ جي اعلي موثر کولنگ جي صلاحيت تائين، نتيجي ۾ MH پرت جي اندر گھٽ درجه حرارت.نتيجي طور، ايم جي پرت جي اندر وڌيڪ توازن وارو دٻاء پوي ٿو، جيڪو هائيڊروجن جي تيزيء سان جذب ڪري ٿو.
ڪيس 3 ۽ ڪيس 4 ٻن گرمي مٽاسٽاڪار جي ترتيبن جي وچ ۾ بيڊ جي سراسري گرمي پد ۽ هائڊروجن ڪنسنٽريشن جو مقابلو.
500، 2000، 5000، 10000 ۽ 20000 کان پوءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن جو مقابلو ڪيس 3 ۽ ڪيس 4 ۾ هائيڊروجن جذب جي عمل جي شروعات کان پوءِ.
جدول 5 سڀني ڪيسن لاءِ هائيڊروجن اپٽيڪ جي مدت جو خلاصو بيان ڪري ٿو.ان کان علاوه، ٽيبل پڻ ڏيکاري ٿو هائيڊروجن جي جذب جو وقت، هڪ سيڪڙو طور ظاهر ڪيو ويو آهي.اهو فيصد ڪيس 1 جي جذب جي وقت جي بنياد تي ڳڻيو ويو آهي. هن جدول مان، HCHE استعمال ڪندي MH ريڪٽر جي جذب جو وقت تقريبا 45,000 کان 46,000 s آهي، ۽ SCHE سميت جذب جو وقت تقريبا 18,000 کان 19,000 s آهي.ڪيس 1 جي مقابلي ۾، ڪيس 2 ۽ ڪيس 3 ۾ جذب جو وقت صرف 1.6٪ ۽ 2.7٪، ترتيب سان گھٽجي ويو.جڏهن HCHE جي بدران SCHE استعمال ڪندي، جذب جو وقت خاص طور تي گھٽجي ويو ڪيس 4 کان ڪيس 6 تائين، 58٪ کان 61٪ تائين.اهو واضح آهي ته ايم ايڇ ريڪٽر ۾ SCHE جو اضافو هائيڊروجن جذب جي عمل ۽ ايم ايڇ ريڪٽر جي ڪارڪردگي کي تمام گهڻو بهتر بڻائي ٿو.جيتوڻيڪ MH ري ايڪٽر جي اندر گرمي مٽاسٽاڪار جي تنصيب اسٽوريج جي گنجائش کي گھٽائي ٿي، هي ٽيڪنالاجي ٻين ٽيڪنالاجي جي مقابلي ۾ گرمي جي منتقلي ۾ هڪ اهم بهتري فراهم ڪري ٿي.انهي سان گڏ، پچ جي قيمت گھٽائڻ سان SCHE جي مقدار ۾ اضافو ٿيندو، نتيجي ۾ MH جي مقدار ۾ گهٽتائي.ڪيس 6 ۾ سڀ کان وڌيڪ SCHE حجم سان، MH Volumetric ظرفيت صرف 5٪ گھٽجي وئي ڪيس 1 جي مقابلي ۾ گھٽ ۾ گھٽ HCHE حجم سان.اضافي طور تي، جذب جي دوران، ڪيس 6 تيز ۽ بهتر ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو جذب جي وقت ۾ 61٪ گهٽتائي سان.تنهن ڪري ڪيس 6 کي حساسيت جي تجزيي ۾ وڌيڪ تحقيق لاءِ چونڊيو ويو.اهو ياد رکڻ گهرجي ته ڊگھو هائيڊروجن اپٽيڪ ٽائيم اسٽوريج ٽينڪ سان لاڳاپيل آهي جنهن ۾ MH حجم تقريبا 2000 cm3 آهي.
ردعمل دوران آپريٽنگ پيٽرولر اهم عنصر آهن جيڪي مثبت يا منفي طور تي حقيقي حالتن ۾ ايم ايڇ ريڪٽر جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ڪن ٿا.هي مطالعو SCHE سان ميلاپ ۾ هڪ MH ريڪٽر لاءِ مناسب ابتدائي آپريٽنگ پيٽرولن کي طئي ڪرڻ لاءِ حساسيت جي تجزيي تي غور ڪري ٿو، ۽ هي سيڪشن ڪيس 6 ۾ بهترين ري ايڪٽر جي ترتيب جي بنياد تي چار مکيه آپريٽنگ پيٽرولن جي تحقيق ڪري ٿو. سڀني آپريٽنگ حالتن جا نتيجا ڏيکاريا ويا آهن. تصوير 8.
مختلف آپريٽنگ حالتن هيٺ هائڊروجن ڪنسنٽريشن جو گراف جڏهن گرمي ايڪسچينج کي نيم سلنڊر ڪوئل سان استعمال ڪيو وڃي.(a) لوڊ ڪرڻ جو دٻاءُ، (b) شروعاتي بستري جو گرمي پد، (c) کولنٽ رينالڊس نمبر، ۽ (d) کولنٽ انليٽ جي درجه حرارت.
573 K جي مسلسل شروعاتي درجه حرارت جي بنياد تي ۽ 14,000 جي Reynolds نمبر سان ٿڌي وهڪري جي شرح، چار مختلف لوڊشيڊنگ پريشر چونڊيا ويا: 1.2 MPa، 1.8 MPa، 2.4 MPa، ۽ 3.0 MPa.انجير تي.8a ڏيکاري ٿو لوڊشيڊنگ پريشر جو اثر ۽ وقت سان گڏ هائڊروجن ڪنسنٽريشن تي SCHE.جذب جو وقت گھٽجي ٿو لوڊشيڊنگ دٻاء وڌائڻ سان.1.2 ايم پي اي جو لاڳو ٿيل هائيڊروجن پريشر استعمال ڪرڻ هائيڊروجن جذب جي عمل لاءِ بدترين صورت آهي، ۽ 90٪ هائيڊروجن جذب حاصل ڪرڻ لاءِ جذب جو مدو 26,000 s کان وڌيڪ آهي.جڏهن ته، اعلي لوڊشيڊنگ دٻاء جي نتيجي ۾ 1.8 کان 3.0 MPa تائين جذب جي وقت ۾ 32-42٪ گهٽتائي.اهو هائڊروجن جي اعلي ابتدائي دٻاء جي ڪري آهي، جنهن جي نتيجي ۾ مساوات جي دٻاء ۽ لاڳو ٿيل دٻاء جي وچ ۾ وڏو فرق آهي.تنهن ڪري، هي هائيڊروجن جي اپٽيڪ ڪينيٽيڪس لاء هڪ وڏي ڊرائيونگ فورس ٺاهي ٿو.شروعاتي لمحن ۾، هائڊروجن گيس تيزيء سان جذب ٿي ويندي آهي ڇاڪاڻ ته مساوات جي دٻاء ۽ لاڳو ٿيل دٻاء جي وچ ۾ وڏي فرق جي ڪري.3.0 MPa جي لوڊشيڊنگ پريشر تي، پهرين 10 سيڪنڊن دوران 18 سيڪڙو هائيڊروجن تيزيءَ سان گڏ ٿي.هائيڊروجن 15460 s تائين آخري اسٽيج تي 90 سيڪڙو ري ايڪٽرن ۾ محفوظ ڪئي وئي.جڏهن ته، 1.2 کان 1.8 MPa جي لوڊشيڊنگ جي دٻاء تي، جذب جو وقت 32٪ پاران خاص طور تي گھٽجي ويو.ٻيا اعلي دٻاء جذب جي وقت کي بهتر ڪرڻ تي اثر کان گهٽ هئا.تنهن ڪري، اها سفارش ڪئي وئي آهي ته MH-SCHE ريڪٽر جي لوڊشيڊنگ دٻاء 1.8 MPa هجي.ضمني سيڪشن 15500 s تي مختلف لوڊشيڊنگ پريشر لاءِ هائڊروجن ڪنسنٽريشن جي شڪل ڏيکاري ٿو.
MH ريڪٽر جي مناسب شروعاتي درجه حرارت جو انتخاب هائيڊروجن جذب ڪرڻ واري عمل کي متاثر ڪرڻ وارن بنيادي عنصرن مان هڪ آهي، ڇاڪاڻ ته اهو هائيڊروجن ٺهڻ واري رد عمل جي ڊرائيونگ فورس کي متاثر ڪري ٿو.MH ري ايڪٽر جي شروعاتي درجه حرارت تي SCHE جي اثر جو مطالعو ڪرڻ لاء، چار مختلف درجه حرارت 1.8 MPa جي مسلسل لوڊشيڊنگ پريشر ۽ 14,000 HTF جي رينالڊس نمبر تي چونڊيو ويو.انجير تي.شڪل 8b مختلف شروعاتي درجه حرارت جو مقابلو ڏيکاري ٿو، بشمول 473K، 523K، 573K، ۽ 623K.حقيقت ۾، جڏهن گرمي پد 230 ° C يا 503K58 کان وڌيڪ آهي، Mg2Ni مصر ۾ هائيڊروجن جذب جي عمل لاء اثرائتي خاصيتون آهن.بهرحال، هائيڊروجن انجڻ جي شروعاتي لمحن تي، گرمي تيزيء سان وڌي ٿي.نتيجي طور، ايم جي پرت جو گرمي پد 523 K کان وڌي ويندو. ان ڪري، هائڊرائڊس جي ٺهڻ ۾ آساني سان جذب جي شرح وڌي وئي آهي53.انجير کان.تصوير 8b مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته هائيڊروجن تيزيءَ سان جذب ٿئي ٿو جيئن ايم بي پرت جي شروعاتي درجه حرارت گهٽجي ٿي.لوئر برابري وارو دٻاءُ تڏهن ٿئي ٿو جڏهن شروعاتي درجه حرارت گهٽ ٿئي ٿي.برابري واري دٻاءَ ۽ لاڳو ٿيل دٻاءَ جي وچ ۾ دٻاءُ جو فرق جيترو وڌيڪ هوندو، اوترو تيز هائيڊروجن جذب جو عمل.473 K جي شروعاتي درجه حرارت تي، هائيڊروجن تيزيء سان جذب ڪيو ويندو آهي 27٪ تائين پهرين 18 سيڪنڊن دوران.ان کان علاوه، جذب جو وقت پڻ 11٪ کان گهٽجي ويو 24٪ گهٽ ابتدائي درجه حرارت تي 623 K جي شروعاتي درجه حرارت جي مقابلي ۾. جذب جو وقت 473 K جي گھٽ ۾ گھٽ شروعاتي درجه حرارت تي 15247 s آهي، جيڪو بهترين طور تي ساڳيو آهي. ڪيس لوڊ ڪرڻ جو دٻاءُ، جڏهن ته، شروعاتي درجه حرارت ري ايڪٽر جي گرمي پد ۾ گهٽتائي هائيڊروجن رکڻ جي گنجائش ۾ گهٽتائي جي ڪري ٿي.MN ريڪٽر جي شروعاتي درجه حرارت گهٽ ۾ گهٽ 503 K53 هجڻ گهرجي.ان کان علاوه، 573 K53 جي شروعاتي درجه حرارت تي، وڌ ۾ وڌ هائڊروجن اسٽوريج جي گنجائش 3.6 wt٪ حاصل ڪري سگهجي ٿي.هائيڊروجن رکڻ جي گنجائش ۽ جذب جي مدي جي لحاظ کان، 523 ۽ 573 K جي وچ ۾ درجه حرارت صرف 6 سيڪڙو گھٽائي ٿو.تنهن ڪري، 573 K جي درجه حرارت MH-SCHE ريڪٽر جي شروعاتي درجه حرارت جي طور تي تجويز ڪيل آهي.بهرحال، جذب جي عمل تي ابتدائي درجه حرارت جو اثر لوڊشيڊنگ جي دٻاء جي مقابلي ۾ گهٽ اهم هو.ضمني سيڪشن 15500 s تي مختلف شروعاتي درجه حرارت لاءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن جي شڪل ڏيکاري ٿو.
وهڪري جي شرح هائيڊروجنيشن ۽ ڊيهائيڊروجنيشن جي بنيادي ماپن مان هڪ آهي ڇاڪاڻ ته اهو هائيڊروجنيشن ۽ ڊيهائيڊروجنيشن59 دوران turbulence ۽ گرمي ختم ڪرڻ يا ان پٽ کي متاثر ڪري سگهي ٿو.تيز وهڪري جي شرح انتشار وارو مرحلو پيدا ڪندي ۽ نتيجي ۾ HTF ٽيوبنگ ذريعي تيز وهڪري جي وهڪري جي نتيجي ۾.اهو ردعمل تيز گرمي جي منتقلي جي نتيجي ۾ ٿيندو.HTF لاءِ داخل ٿيڻ جي مختلف رفتار 10,000، 14,000، 18,000، ۽ 22,000 جي Reynolds نمبرن جي بنياد تي ڳڻيا ويا آهن.ايم جي پرت جي شروعاتي درجه حرارت 573 K تي مقرر ڪئي وئي ۽ لوڊشيڊنگ پريشر 1.8 MPa تي.انجير ۾ نتيجا.8c ظاھر ڪري ٿو ته SCHE سان ميلاپ ۾ ھڪڙو اعلي رينالڊ نمبر استعمال ڪندي ھڪڙي اعلي اپٽيڪ جي شرح ۾.جيئن ته رينالڊس نمبر 10,000 کان 22,000 تائين وڌي ٿو، جذب جو وقت تقريبا 28-50٪ گھٽجي ٿو.Reynolds نمبر 22,000 تي جذب جو وقت 12,505 سيڪنڊ آهي، جيڪو مختلف ابتدائي لوڊشيڊنگ جي درجه حرارت ۽ دٻاءَ کان گهٽ آهي.12500 s تي GTP لاءِ مختلف رينالڊس نمبرن لاءِ هائيڊروجن ڪنسنٽريشن ڪنٽورز ضمني حصي ۾ پيش ڪيا ويا آهن.
HTF جي شروعاتي درجه حرارت تي SCHE جو اثر تجزيو ڪيو ويو آهي ۽ تصوير 8d ۾ ڏيکاريو ويو آهي.573 K جي شروعاتي ايم جي گرمي پد تي ۽ 1.8 MPa جي هائڊروجن لوڊنگ پريشر تي، هن تجزيي لاءِ چار ابتدائي درجه حرارت چونڊيا ويا: 373 K، 473 K، 523 K، ۽ 573 K. 8d ڏيکاري ٿو ته کولنٽ جي گرمي پد ۾ گهٽتائي انليٽ ۾ جذب جي وقت ۾ گهٽتائي جي ڪري ٿي.بيس ڪيس جي مقابلي ۾ 573 K جي انليٽ گرمي پد سان، جذب جو وقت تقريباً 20٪، 44٪ ۽ 56٪ گھٽجي ويو، 523 K، 473 K ۽ 373 K جي انليٽ گرمي پد لاءِ.6917 s تي، GTF جي شروعاتي درجه حرارت 373 K آهي، ريڪٽر ۾ هائڊروجن ڪنسنٽريشن 90٪ آهي.اها وضاحت ڪري سگهجي ٿي MG پرت ۽ HCS جي وچ ۾ وڌايل convective گرمي جي منتقلي سان.هيٺيون HTF گرمي پد گرمي جي ضايع ٿيڻ ۾ اضافو ٿيندو ۽ نتيجي ۾ هائڊروجن اپٽيڪ ۾ اضافو ٿيندو.سڀني آپريٽنگ پيٽرولن ۾، HTF انٽ جي درجه حرارت کي وڌائڻ سان MH-SCHE ري ايڪٽر جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ سڀ کان وڌيڪ مناسب طريقو هو، ڇاڪاڻ ته جذب جي عمل جو آخري وقت 7000 s کان گهٽ هو، جڏهن ته ٻين طريقن جو ننڍڙو جذب وقت وڌيڪ هو. 10000 کان وڌيڪ.هائيڊروجن ڪنسنٽريشن جي شڪل GTP جي مختلف شروعاتي درجه حرارت 7000 s لاءِ پيش ڪئي وئي آهي.
هي مطالعو پهريون ڀيرو پيش ڪري ٿو هڪ نئون نيم سلنڊر ڪوئل هيٽ ايڪسچينج هڪ ميٽيل هائيڊروڊ اسٽوريج يونٽ ۾ ضم ٿي ويو آهي.هائيڊروجن جذب ڪرڻ جي تجويز ڪيل نظام جي صلاحيت کي گرمي ايڪسچينج جي مختلف ترتيبن سان تحقيق ڪئي وئي.دھاتي هائيڊروڊ پرت ۽ کولنٽ جي وچ ۾ گرمي مٽاسٽا تي آپريٽنگ پيٽرولن جي اثر جي تحقيق ڪئي وئي ته جيئن نئين گرمي ايڪسچينج استعمال ڪندي دھاتي هائيڊروڊس کي محفوظ ڪرڻ لاء بهترين حالتون ڳولڻ لاء.هن مطالعي جي مکيه نتيجن کي هن ريت اختصار ڪيو ويو آهي:
نيم سلنڊر ڪوئل هيٽ ايڪسچينجر سان، گرمي جي منتقلي جي ڪارڪردگي بهتر ٿي ويندي آهي ڇاڪاڻ ته ان ۾ ميگنيشيم پرت ري ايڪٽر ۾ وڌيڪ يونيفارم گرمي جي ورڇ هوندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ هائيڊروجن جذب جي شرح بهتر ٿيندي آهي.بشرطيڪ هيٽ ايڪسچينج ٽيوب ۽ ميٽيل هائيڊروڊ جو مقدار تبديل نه ٿئي، جذبي جي رد عمل جو وقت هڪ روايتي ڪوئلڊ ڪوئل هيٽ ايڪسچينج جي مقابلي ۾ 59 سيڪڙو گهٽجي ويو آهي.
پوسٽ جو وقت: جنوري-15-2023