کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7713606 1497427 2015 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Design and analysis of liquid hydrogen storage tank for high-altitude long-endurance remotely-operated aircraft
ترجمه فارسی عنوان
طراحی و تجزیه و تحلیل مخزن ذخیره سازی هیدرولیک برای هواپیما از راه دور با طول عمر بالا در ارتفاع بالا
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
هیدروژن مایع به عنوان یک کاندیدای برجسته برای سوخت بالای ارتفاع، هواپیماهای بدون سرنشین با استقامت طولانی دیده می شود. طراحی مخازن ذخیره سازی سبک وزن و فوق العاده انعطاف پذیر برای هیدروژن مایع فریزر از زمان زیادی به عنوان مهم برای پذیرش هیدروژن مایع شناخته شده است. طراحی ساختاری پایه مخزن هیدروژن مایع در معرض هوا در این مقاله تکمیل شد. مشکل نشت گرما بیش از حد از ساختار پشتیبانی سنتی با طراحی و استفاده از یک ساختار پشتیبانی عایق جدید حل شد. عملکرد حرارتی مخزن طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت. ساختار مخزن با ترکیب تئوری ظرفی فیلم و روش شبیه سازی عددی عنصر محدود شد. ساختار حمایت آدیاباتیک با استفاده از نظریه تماس هرتز و روش شبیه سازی عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یک روش ساده و موثر تجزیه و تحلیل ساختار برای ساختار مشابه کانتینر و ساختار پشتیبانی از نقطه تماس ارائه شده است. همچنین برای تهیه طرح های بهینه سازی ساختاری مخزن مایع هیدروژن مایع بهینه سازی شده بود. نتایج تحقیق نشان داد که: پشتیبانی ایزولاسیون می تواند نشت حرارتی ساختار پشتیبانی را بیش از 85٪ کاهش دهد، در حالی که حداکثر استحکام ساختار پشتیبانی از نقطه تماس می تواند 9 برابر بزرگتر از ساختار پشتیبانی معمول باشد؛ مخزن طراحی شده در این مقاله می تواند نیازهای ساختاری و حرارتی برای کاربردهای هوا فضا را برآورده کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
طراحی و تجزیه و تحلیل مخزن ذخیره سازی هیدرولیک برای هواپیما از راه دور با طول عمر بالا در ارتفاع بالا
چکیده انگلیسی
Liquid hydrogen is seen as an outstanding candidate for the fuel of high altitude, long endurance unmanned aircraft. The design of lightweight and super-insulated storage tanks for cryogenic liquid hydrogen is since long identified as crucial to enable the adoption of the liquid hydrogen. The basic structural design of the airborne cryogenic liquid hydrogen tank was completed in this paper. The problem of excessive heat leakage of the traditional support structure was solved by designing and using a new insulating support structure. The thermal performance of the designed tank was evaluated. The structure of the tank was analyzed by the combination of the film container theory and finite element numerical simulation method. The structure of the adiabatic support was analyzed by using the Hertz contact theory and numerical simulation method. A simple and effective structure analysis method for the similar container structure and point-contact support structure was provided. Bases for further structural optimization design of cryogenic liquid hydrogen tank were provided also. Research results showed that: the insulating support can reduce the heat leakage of the support structure more than 85%, while the maximum stress of point-contact supports structure can be 9 times larger than conventional support structure; the tank designed in this paper can meet the structural and thermal requirements for aerospace applications.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Hydrogen Energy - Volume 40, Issue 46, 14 December 2015, Pages 16578-16586
نویسندگان
, , ,