کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
645997 1457152 2015 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical study of hydrogen purification using metal hydride reactor with aluminium foam
ترجمه فارسی عنوان
بررسی عددی تصفیه هیدروژن با استفاده از راکتور فلورید هیدرید با فوم آلومینیوم
کلمات کلیدی
راکتورهای فلز هیدرید، تصفیه هیدروژن، فوم آلومینیوم، جذب، مدل سازی ریاضی، شبیه سازی عددی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مطالعه عددی از فرآیند انتقال حرارت و جرم در یک راکتور هیدرید فلزی برای تصفیه هیدروژن با فوم آلومینیوم توصیف می شود. مدل ریاضی که قبلا برای شبیه سازی عددی از فرآیند انتقال گرما و جرم در انواع مختلف راکتورهای هیدرید فلزی استفاده شده بود برای یک رآکتور با فوم آلومینیوم اصلاح شد. برای اعتبارسنجی تعادل حرارتی بین فوم آلومینیوم و هیدرید فلزی، مدلسازی مقادیر مقیاس انجام شد. در مورد جذب هیدروژن خالص، مدل با مقایسه با داده های تجربی معتبر بود؛ توافق خوب برای پویایی جذب به دست آمده است. اثرات پارامترهای مختلف روش جذب نوسان فشار بر اثربخشی سیستم های هیدرید فلزی برای تصفیه هیدروژن مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از فوم آلومینیوم موجب شدت انتقال حرارت و جرم می شود و در نتیجه زمان لازم برای تصفیه هیدروژن (تا دو برابر) نسبت به یک مورد بدون فوم آلومینیوم کاهش می یابد، در حالی که ظرفیت حجمی سیستم کمی کاهش می یابد (9٪). نشان داده شده است که روش جذب نوسان فشار با فاصله زمانی ثابت بین خالص سازی و روش با فواصل ثابت تغییر قطعه ماده تبدیل شده بین خالص ها عملکرد مشابهی را ارائه می دهد؛ در مورد دوم، نسبت هیدروژن در طی فرایند تصفیه هیدروژن ثابت است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بررسی عددی تصفیه هیدروژن با استفاده از راکتور فلورید هیدرید با فوم آلومینیوم
چکیده انگلیسی
The present paper describes a numerical study of heat and mass transfer processes in a metal hydride reactor for hydrogen purification with aluminium foam. The mathematical model, which was used previously for numerical simulation of heat and mass transfer processes in different types of metal hydride reactors, was modified for a reactor with aluminium foam. To validate the thermal equilibrium between the aluminium foam and metal hydride, pore-scale modelling was performed. In the case of pure hydrogen sorption, the model was validated by a comparison with experimental data; good agreement for sorption dynamics was obtained. The effects of various parameters of the pressure swing absorption method on the effectiveness of metal hydride systems for hydrogen purification were studied. The obtained results show that the use of aluminium foam enhances intensity of heat and mass transfer and consequently decreases the time required for hydrogen purification (up to two times) compared to a case without aluminium foam, while the volumetric capacity of the system is reduced slightly (9%). It is shown that pressure swing absorption method with fixed time interval between purges and the method with fixed interval of the fraction changing of the transformed material between purges provide a similar performance; in the second case the hydrogen recovery ratio remains constant during the hydrogen purification process.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 76, 5 February 2015, Pages 175-184
نویسندگان
, , ,