សូមអរគុណសម្រាប់ការទស្សនា Nature.com ។អ្នកកំពុងប្រើកំណែកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។សម្រាប់បទពិសោធន៍ដ៏ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យអ្នកប្រើកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលបានអាប់ដេត (ឬបិទមុខងារភាពឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។លើសពីនេះទៀត ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ យើងបង្ហាញគេហទំព័រដោយគ្មានរចនាប័ទ្ម និង JavaScript។
បង្ហាញរង្វង់នៃស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ។ប្រើប៊ូតុងមុន និងបន្ទាប់ ដើម្បីផ្លាស់ទីតាមស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ ឬប្រើប៊ូតុងគ្រាប់រំកិលនៅចុងបញ្ចប់ ដើម្បីផ្លាស់ទីតាមស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ។
Metal hydrides (MH) ត្រូវបានទទួលស្គាល់ថាជាក្រុមសម្ភារៈដែលសមស្របបំផុតសម្រាប់ការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន ដោយសារសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនដ៏ធំ សម្ពាធប្រតិបត្តិការទាប និងសុវត្ថិភាពខ្ពស់។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ kinetics ស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនយឺតរបស់ពួកគេកាត់បន្ថយដំណើរការផ្ទុក។ការដកកំដៅលឿនជាងមុនពីការផ្ទុក MH អាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើនអត្រាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនរបស់វា ដែលបណ្តាលឱ្យមានដំណើរការប្រសើរឡើងនៃការផ្ទុក។ក្នុងន័យនេះ ការសិក្សានេះមានគោលបំណងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈនៃការផ្ទេរកំដៅ ដើម្បីជះឥទ្ធិពលជាវិជ្ជមានដល់អត្រាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៃប្រព័ន្ធផ្ទុក MH ។ឧបករណ៏ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូង និងធ្វើឱ្យប្រសើរសម្រាប់ការស្តុកទុកអ៊ីដ្រូសែន និងរួមបញ្ចូលជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅក្នុងខ្យល់ (HTF) ។ដោយផ្អែកលើទំហំទីលានផ្សេងគ្នា ឥទ្ធិពលនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅថ្មីត្រូវបានវិភាគ និងប្រៀបធៀបជាមួយនឹងធរណីមាត្រនៃរបុំ helical ធម្មតា។លើសពីនេះទៀតប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការនៃការផ្ទុក MG និង GTP ត្រូវបានសិក្សាជាលេខដើម្បីទទួលបានតម្លៃដ៏ល្អប្រសើរ។សម្រាប់ការក្លែងធ្វើលេខ ANSYS Fluent 2020 R2 ត្រូវបានប្រើ។លទ្ធផលនៃការសិក្សានេះបង្ហាញថា ដំណើរការនៃធុងផ្ទុក MH អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំង (SCHE) ។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបុំវង់ធម្មតា រយៈពេលនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានកាត់បន្ថយ 59% ។ចម្ងាយតូចបំផុតរវាងរបុំ SCHE បណ្តាលឱ្យមានការថយចុះ 61% នៃពេលវេលាស្រូបយក។ទាក់ទងនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការនៃការផ្ទុក MG ដោយប្រើ SHE ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានជ្រើសរើសទាំងអស់នាំទៅរកភាពប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងដំណើរការនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនជាពិសេសសីតុណ្ហភាពនៅច្រកចូល HTS ។
មានការផ្លាស់ប្តូរជាសកលពីថាមពលដោយផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលទៅជាថាមពលកកើតឡើងវិញ។ដោយសារតែទម្រង់ជាច្រើននៃថាមពលកកើតឡើងវិញផ្តល់ថាមពលក្នុងលក្ខណៈថាមវន្ត ការផ្ទុកថាមពលគឺចាំបាច់ដើម្បីធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃបន្ទុក។ការផ្ទុកថាមពលដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ីដ្រូសែនបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ជាច្រើនសម្រាប់គោលបំណងនេះ ជាពិសេសដោយសារតែអ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានប្រើជា "បៃតង" ជំនួសឥន្ធនៈ និងជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនថាមពលដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ និងលទ្ធភាពចល័តរបស់វា។លើសពីនេះ អ៊ីដ្រូសែនក៏ផ្តល់នូវបរិមាណថាមពលខ្ពស់ជាងក្នុងមួយឯកតាម៉ាស់ បើធៀបទៅនឹងឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល២។ការផ្ទុកថាមពលអ៊ីដ្រូសែនមានបួនប្រភេទសំខាន់ៗ៖ ការផ្ទុកឧស្ម័នដែលបានបង្ហាប់ ការផ្ទុកក្រោមដី ការផ្ទុករាវ និងការផ្ទុករឹង។អ៊ីដ្រូសែនបង្ហាប់គឺជាប្រភេទចម្បងដែលប្រើក្នុងរថយន្តកោសិកាឥន្ធនៈ ដូចជាឡានក្រុង និងរថយន្តដឹកទំនិញ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការផ្ទុកនេះផ្តល់នូវដង់ស៊ីតេទាបនៃអ៊ីដ្រូសែន (ប្រហែល 0.089 គីឡូក្រាម/ម3) និងមានបញ្ហាសុវត្ថិភាពទាក់ទងនឹងសម្ពាធប្រតិបត្តិការខ្ពស់3.ដោយផ្អែកលើដំណើរការបំប្លែងនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធទាប កន្លែងផ្ទុករាវនឹងរក្សាទុកអ៊ីដ្រូសែនក្នុងទម្រង់រាវ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលរាវប្រហែល 40% នៃថាមពលត្រូវបានបាត់បង់។លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាមានថាមពល និងកម្លាំងពលកម្មច្រើន បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកទិន្នន័យរឹង 4.ការផ្ទុករឹងគឺជាជម្រើសដែលអាចសម្រេចបានសម្រាប់សេដ្ឋកិច្ចអ៊ីដ្រូសែន ដែលរក្សាទុកអ៊ីដ្រូសែនដោយការបញ្ចូលអ៊ីដ្រូសែនទៅក្នុងវត្ថុធាតុរឹងតាមរយៈការស្រូប និងការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនតាមរយៈការ desorption ។Metal hydride (MH) ដែលជាបច្ចេកវិជ្ជាស្តុកទុកវត្ថុធាតុរឹង មានការចាប់អារម្មណ៍ថ្មីៗចំពោះកម្មវិធីកោសិកាឥន្ធនៈ ដោយសារសមត្ថភាពអ៊ីដ្រូសែនខ្ពស់ សម្ពាធប្រតិបត្តិការទាប និងតម្លៃទាបបើធៀបនឹងការផ្ទុករាវ ហើយសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីស្ថានី និងទូរស័ព្ទ6,7 ក្នុង លើសពីនេះ សម្ភារៈ MH ក៏ផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិសុវត្ថិភាពដូចជាការផ្ទុកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃទំហំធំ 8.ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានបញ្ហាដែលកំណត់ផលិតភាពរបស់ MG៖ ចរន្តកំដៅទាបនៃរ៉េអាក់ទ័រ MG នាំឱ្យមានការស្រូបយកយឺត និងការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។
ការផ្ទេរកំដៅបានត្រឹមត្រូវកំឡុងពេលមានប្រតិកម្មខាងក្រៅ និងកម្តៅគឺជាគន្លឹះក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ។សម្រាប់ដំណើរការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន កំដៅដែលបានបង្កើតត្រូវតែដកចេញពីរ៉េអាក់ទ័រ ដើម្បីគ្រប់គ្រងលំហូរផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនតាមអត្រាដែលចង់បានជាមួយនឹងសមត្ថភាពផ្ទុកអតិបរមា។ផ្ទុយទៅវិញ កំដៅគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើនអត្រានៃការវិវត្តន៍នៃអ៊ីដ្រូសែនអំឡុងពេលបញ្ចេញ។ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរកំដៅ និងម៉ាស់ អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនបានសិក្សាការរចនា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដោយផ្អែកលើកត្តាជាច្រើនដូចជា ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការ រចនាសម្ព័ន្ធ MG និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព MG11 ។ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព MG អាចត្រូវបានធ្វើដោយបន្ថែមសម្ភារៈដែលមានចរន្តកំដៅខ្ពស់ដូចជាលោហធាតុ Foam ទៅស្រទាប់ MG 12,13 ។ដូច្នេះចរន្តកំដៅដែលមានប្រសិទ្ធភាពអាចត្រូវបានកើនឡើងពី 0.1 ទៅ 2 W / mK10 ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការបន្ថែមវត្ថុធាតុរឹងកាត់បន្ថយថាមពលរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MN យ៉ាងខ្លាំង។ទាក់ទងទៅនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការការកែលម្អអាចត្រូវបានសម្រេចដោយការធ្វើឱ្យប្រសើរនៃលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការដំបូងនៃស្រទាប់ MG និង coolant (HTF) ។រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ MG អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដោយសារតែធរណីមាត្រនៃរ៉េអាក់ទ័រនិងការរចនានៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ទាក់ទងនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបស់រ៉េអាក់ទ័រ MH វិធីសាស្រ្តអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ។ទាំងនេះគឺជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុងដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ MO និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្រៅដែលគ្របដណ្តប់ស្រទាប់ MO ដូចជាព្រុយ អាវត្រជាក់ និងអាងងូតទឹក។ទាក់ទងទៅនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្រៅ Kaplan16 បានវិភាគប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយប្រើទឹកត្រជាក់ជាអាវដើម្បីកាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពនៅខាងក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។លទ្ធផលនេះត្រូវបានគេប្រៀបធៀបជាមួយនឹងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រព្រុយមូលចំនួន ២២ និងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រមួយទៀតដែលធ្វើឱ្យត្រជាក់ដោយចំហាយធម្មជាតិ។ពួកគេបញ្ជាក់ថា វត្តមានរបស់អាវត្រជាក់កាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពរបស់ MH យ៉ាងខ្លាំង ដោយហេតុនេះបង្កើនអត្រាស្រូបយក។ការសិក្សាជាលេខនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ពាក់អាវដោយទឹកដោយ Patil និង Gopal17 បានបង្ហាញថាសម្ពាធផ្គត់ផ្គង់អ៊ីដ្រូសែន និងសីតុណ្ហភាព HTF គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ដែលជះឥទ្ធិពលលើអត្រានៃការស្រូបយក និងស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។
ការបង្កើនតំបន់ផ្ទេរកំដៅដោយការបន្ថែមព្រុយ និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅដែលបានសាងសង់នៅក្នុង MH គឺជាគន្លឹះក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការផ្ទេរកំដៅ និងម៉ាស់ ហើយហេតុដូច្នេះហើយបានជាដំណើរការផ្ទុករបស់ MH18 ។ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុងជាច្រើន (បំពង់ត្រង់ និងរបុំវង់) ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីចរាចរទឹកត្រជាក់នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MH19,20,21,22,23,24,25,26។ដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុង អង្គធាតុរាវត្រជាក់ ឬកំដៅនឹងផ្ទេរកំដៅក្នុងស្រុកនៅខាងក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MH កំឡុងពេលដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។Raju និង Kumar [27] បានប្រើបំពង់ត្រង់ជាច្រើនជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ដើម្បីបង្កើនដំណើរការរបស់ MG ។លទ្ធផលរបស់ពួកគេបានបង្ហាញថាពេលវេលាស្រូបយកត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅពេលដែលបំពង់ត្រង់ត្រូវបានគេប្រើជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់បំពង់ត្រង់ធ្វើឱ្យខ្លីពេលវេលានៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន 28 ។អត្រាលំហូរ coolant កាន់តែខ្ពស់ បង្កើនអត្រានៃការបញ្ចូលថ្ម និងការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែន 29.ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបង្កើនចំនួនបំពង់ត្រជាក់មានឥទ្ធិពលវិជ្ជមានទៅលើដំណើរការ MH ជាជាងអត្រាលំហូរ coolant 30,31 ។Raju et al.32 បានប្រើ LaMi4.7Al0.3 ជាសម្ភារៈ MH ដើម្បីសិក្សាពីដំណើរការនៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ multitube នៅក្នុង reactors ។ពួកគេបានរាយការណ៍ថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការមានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់លើដំណើរការស្រូបយកជាពិសេសសម្ពាធចំណីហើយបន្ទាប់មកអត្រាលំហូរនៃ HTF ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សីតុណ្ហភាពស្រូបយកបានប្រែជាមិនសូវសំខាន់។
ដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតដោយការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៃរបុំវិលដោយសារតែការផ្ទេរកំដៅរបស់វាមានភាពប្រសើរឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងបំពង់ត្រង់។នេះគឺដោយសារតែវដ្តបន្ទាប់បន្សំអាចដកកំដៅចេញពីរ៉េអាក់ទ័រ 25 បានប្រសើរជាងមុន។លើសពីនេះទៀតបំពង់តំរៀបស្លឹកផ្តល់នូវផ្ទៃធំសម្រាប់ការផ្ទេរកំដៅពីស្រទាប់ MH ទៅ coolant ។នៅពេលដែលវិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានណែនាំនៅខាងក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ការចែកចាយបំពង់ផ្លាស់ប្តូរកំដៅក៏មានលក្ខណៈដូចគ្នាដែរ33។លោក Wang et al ។34 បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃរយៈពេលនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនដោយបន្ថែម helical coil ទៅម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ។លទ្ធផលរបស់ពួកគេបង្ហាញថានៅពេលដែលមេគុណផ្ទេរកំដៅនៃ coolant កើនឡើង ពេលវេលាស្រូបយកថយចុះ។Wu et al ។25 បានស៊ើបអង្កេតដំណើរការនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Mg2Ni និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ coiled coil ។ការសិក្សាជាលេខរបស់ពួកគេបានបង្ហាញពីការថយចុះនៃពេលវេលាប្រតិកម្ម។ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃយន្តការផ្ទេរកំដៅនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MN គឺផ្អែកលើសមាមាត្រតូចជាងនៃរន្ធវីសទៅនឹងទីលានវីស និងទីលានវីសដែលគ្មានវិមាត្រ។ការសិក្សាពិសោធដោយ Mellouli et al.21 ដោយប្រើរបុំ coiled ជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុង បានបង្ហាញថា សីតុណ្ហភាពចាប់ផ្តើម HTF មានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់លើការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន និងពេលវេលា desorption ។ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុងផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងការសិក្សាជាច្រើន។Eisapur et al ។35 បានសិក្សាលើការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន ដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ spiral coil ជាមួយនឹងបំពង់ត្រឡប់កណ្តាល ដើម្បីកែលម្អដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។លទ្ធផលរបស់ពួកគេបានបង្ហាញថា បំពង់តំរៀបស្លឹក និងបំពង់ត្រឡប់មកវិញកណ្តាល ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការផ្ទេរកំដៅរវាង coolant និង MG ។ទីលានតូចជាងនិងអង្កត់ផ្ចិតធំជាងនៃបំពង់វង់បង្កើនអត្រានៃការផ្ទេរកំដៅនិងម៉ាស់។Ardahaie et al ។36 បានប្រើបំពង់រាងសំប៉ែតជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ដើម្បីកែលម្អការផ្ទេរកំដៅនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ពួកគេបានរាយការណ៍ថារយៈពេលនៃការស្រូបយកត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការបង្កើនចំនួននៃយន្តហោះបំពង់រាងសំប៉ែត។ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុងផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងការសិក្សាជាច្រើន។Dhau et al.37 ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការរបស់ MH ដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ និងព្រុយ។លទ្ធផលរបស់ពួកគេបង្ហាញថាវិធីសាស្ត្រនេះកាត់បន្ថយពេលវេលាបំពេញអ៊ីដ្រូសែនដោយកត្តា 2 បើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីដែលគ្មានព្រុយ។ព្រុយ annular ត្រូវបានផ្សំជាមួយបំពង់ត្រជាក់ ហើយត្រូវបានសាងសង់ទៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MN ។លទ្ធផលនៃការសិក្សានេះបង្ហាញថា វិធីសាស្ត្ររួមបញ្ចូលគ្នានេះផ្តល់នូវការផ្ទេរកំដៅឯកសណ្ឋានច្រើនជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដែលគ្មានព្រុយ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅផ្សេងគ្នានឹងជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់ទម្ងន់ និងបរិមាណនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH ។Wu et al.18 បានប្រៀបធៀបការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅផ្សេងៗគ្នា។ទាំងនេះរួមមាន បំពង់ត្រង់ ព្រុយ និងខ្ចៅវង់។អ្នកនិពន្ធបានរាយការណ៍ថាឧបករណ៏តំរៀបស្លឹកផ្តល់នូវភាពប្រសើរឡើងដ៏ល្អបំផុតក្នុងការផ្ទេរកំដៅនិងម៉ាស់។លើសពីនេះ បើប្រៀបធៀបជាមួយបំពង់ត្រង់ បំពង់ស្រោប និងបំពង់ត្រង់ រួមផ្សំជាមួយបំពង់ស្ពាន់ ខ្សែទ្វេមានឥទ្ធិពលល្អជាងលើការកែលម្អការផ្ទេរកំដៅ។ការសិក្សាដោយ Sekhar et al ។40 បានបង្ហាញថាការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងស្រដៀងគ្នានៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានសម្រេចដោយប្រើឧបករណ៏តំរៀបស្លឹកជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុង និងអាវត្រជាក់ខាងក្រៅដែលមានចុង។
ក្នុងចំណោមឧទាហរណ៍ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៏តំរៀបស្លឹកជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅខាងក្នុងផ្តល់នូវភាពប្រសើរឡើងនៃការផ្ទេរកំដៅ និងម៉ាសប្រសើរជាងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅផ្សេងទៀត ជាពិសេសបំពង់ត្រង់ និងព្រុយ។ដូច្នេះគោលបំណងនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីអភិវឌ្ឍរបុំវង់បន្ថែមទៀត ដើម្បីកែលម្អដំណើរការផ្ទេរកំដៅ។ជាលើកដំបូង ឧបករណ៏ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្អែកលើរបុំ helical ផ្ទុក MH ធម្មតា។ការសិក្សានេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនដោយពិចារណាលើការរចនាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅថ្មីជាមួយនឹងប្លង់តំបន់ផ្ទេរកំដៅប្រសើរជាងមុនដែលផ្តល់ដោយបរិមាណថេរនៃ MH bed និង HTF tubes ។ដំណើរការផ្ទុករបស់ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅថ្មីនេះត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបុំវង់ធម្មតា ដោយផ្អែកលើចំណុចប្រទាក់ផ្សេងគ្នា។យោងតាមអក្សរសិល្ប៍ដែលមានស្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការនិងគម្លាតនៃឧបករណ៏គឺជាកត្តាចម្បងដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ។ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការរចនាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅថ្មីនេះ ឥទ្ធិពលនៃគម្លាតរបុំលើពេលវេលាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន និងបរិមាណ MH ត្រូវបានស៊ើបអង្កេត។លើសពីនេះ ដើម្បីស្វែងយល់ពីទំនាក់ទំនងរវាងឧបករណ៏រាងស៊ីឡាំងថ្មី និងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ គោលដៅបន្ទាប់បន្សំនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ យោងទៅតាមជួរប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការផ្សេងៗគ្នា និងកំណត់តម្លៃសមរម្យសម្រាប់ប្រតិបត្តិការនីមួយៗ។ របៀប។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ។
ដំណើរការនៃឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានស៊ើបអង្កេតដោយផ្អែកលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពីរ (រួមទាំងបំពង់វង់នៅក្នុងករណី 1 ដល់ 3 និងបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងនៅក្នុងករណី 4 ទៅ 6) និងការវិភាគភាពប្រែប្រួលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការ។សមត្ថភាពប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ត្រូវបានសាកល្បងជាលើកដំបូងដោយប្រើបំពង់វង់ជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ទាំងបំពង់បង្ហូរប្រេង coolant និងនាវាប្រតិកម្ម MH ត្រូវបានផលិតពីដែកអ៊ីណុក។វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាវិមាត្រនៃរ៉េអាក់ទ័រ MG និងអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់ GTF គឺថេរក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ខណៈពេលដែលទំហំជំហានរបស់ GTF ប្រែប្រួល។ផ្នែកនេះវិភាគឥទ្ធិពលនៃទំហំជម្រេនៃឧបករណ៏ HTF ។កម្ពស់និងអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅនៃរ៉េអាក់ទ័រគឺ 110 មម និង 156 មមរៀងគ្នា។អង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់បង្ហូរប្រេងកំដៅត្រូវបានកំណត់នៅ 6mm ។សូមមើលផ្នែកបន្ថែមសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតនៅលើដ្យាក្រាមសៀគ្វីរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដែលមានបំពង់តំរៀបស្លឹក និងបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងពីរ។
នៅលើរូបភព។1a បង្ហាញម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH spiral tube និងទំហំរបស់វា។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រទាំងអស់ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។1. បរិមាណសរុបនៃ helix និងបរិមាណ ZG គឺប្រហែល 100 cm3 និង 2000 cm3 រៀងគ្នា។ពីម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH នេះ ខ្យល់ក្នុងទម្រង់ជា HTF ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MH ដែលមានរន្ធពីខាងក្រោមតាមរយៈបំពង់វង់ ហើយអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានណែនាំពីផ្ទៃខាងលើនៃរ៉េអាក់ទ័រ។
លក្ខណៈនៃធរណីមាត្រដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រ hydride ដែក។ក) ជាមួយនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ spiral-tubular, b) ជាមួយនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ tubular semi-cylindrical។
ផ្នែកទីពីរពិនិត្យប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយផ្អែកលើបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។នៅលើរូបភព។1b បង្ហាញម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MN ដែលមានបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងពីរ និងវិមាត្ររបស់វា។តារាងទី 1 រាយប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រទាំងអស់នៃបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងដែលនៅថេរដោយលើកលែងតែចម្ងាយរវាងពួកវា។គួរកត់សម្គាល់ថាបំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងនៅក្នុងករណីទី 4 ត្រូវបានរចនាឡើងជាមួយនឹងបរិមាណថេរនៃបំពង់ HTF និងយ៉ាន់ស្ព័រ MH នៅក្នុងបំពង់រុំ (ជម្រើសទី 3) ។ចំពោះរូបភព។1b, ខ្យល់ក៏ត្រូវបានណែនាំពីផ្នែកខាងក្រោមនៃបំពង់ HTF ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងពីរ ហើយអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានណែនាំពីទិសដៅផ្ទុយនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH ។
ដោយសារតែការរចនាថ្មីនៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅគោលបំណងនៃផ្នែកនេះគឺដើម្បីកំណត់តម្លៃដំបូងដែលសមរម្យសម្រាប់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយ SCHE ។ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ ខ្យល់ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុ coolant ដើម្បីដកកំដៅចេញពីម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ។ក្នុងចំណោមប្រេងផ្ទេរកំដៅ ខ្យល់ និងទឹកត្រូវបានជ្រើសរើសជាប្រេងផ្ទេរកំដៅសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយសារតែតម្លៃទាប និងផលប៉ះពាល់បរិស្ថានទាប។ដោយសារតែជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់នៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើម៉ាញេស្យូម ខ្យល់ត្រូវបានជ្រើសរើសជាសារធាតុ coolant នៅក្នុងការសិក្សានេះ។លើសពីនេះ វាក៏មានលក្ខណៈលំហូរល្អជាងលោហៈរាវផ្សេងទៀត និងអំបិលរលាយ41។តារាងទី 2 រាយបញ្ជីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃខ្យល់នៅ 573 K. សម្រាប់ការវិភាគភាពរសើបនៅក្នុងផ្នែកនេះ មានតែការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធល្អបំផុតនៃជម្រើសនៃការអនុវត្ត MH-SCHE (ក្នុងករណី 4 ដល់ 6) ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានអនុវត្ត។ការប៉ាន់ប្រមាណនៅក្នុងផ្នែកនេះគឺផ្អែកលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការផ្សេងៗ រួមទាំងសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH សម្ពាធផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន សីតុណ្ហភាពចូល HTF និងលេខ Reynolds ដែលគណនាដោយការផ្លាស់ប្តូរអត្រា HTF ។តារាងទី 3 មានប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការទាំងអស់ដែលប្រើសម្រាប់ការវិភាគភាពប្រែប្រួល។
ផ្នែកនេះពិពណ៌នាអំពីសមីការត្រួតពិនិត្យចាំបាច់ទាំងអស់សម្រាប់ដំណើរការនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន ភាពច្របូកច្របល់ និងការផ្ទេរកំដៅនៃសារធាតុ coolants ។
ដើម្បីសម្រួលដំណោះស្រាយនៃប្រតិកម្មស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន ការសន្មត់ខាងក្រោមត្រូវបានបង្កើតឡើង និងផ្តល់។
កំឡុងពេលស្រូប លក្ខណៈសម្បត្តិ thermophysical នៃអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីដ្រូសែនដែកគឺថេរ។
អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាឧស្ម័នដ៏ល្អ ដូច្នេះលក្ខខណ្ឌលំនឹងកម្ដៅក្នុងតំបន់ 43,44 ត្រូវបានយកមកពិចារណា។
ដែល \({L}_{gas}\) គឺជាកាំនៃធុង ហើយ \({L}_{heat}\) គឺជាកម្ពស់អ័ក្សរបស់ធុង។នៅពេលដែល N តិចជាង 0.0146 លំហូរអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងធុងអាចត្រូវបានគេមិនអើពើក្នុងការក្លែងធ្វើដោយគ្មានកំហុសសំខាន់។យោងតាមការស្រាវជ្រាវបច្ចុប្បន្ន N គឺទាបជាង 0.1 ។ដូច្នេះឥទ្ធិពលជម្រាលសម្ពាធអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់។
ជញ្ជាំងរបស់រ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានអ៊ីសូឡង់យ៉ាងល្អក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់។ដូច្នេះមិនមានការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ 47 រវាងរ៉េអាក់ទ័រនិងបរិស្ថានទេ។
វាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ Mg មានលក្ខណៈអ៊ីដ្រូសែនល្អ និងសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនខ្ពស់រហូតដល់ 7.6 wt% 8 ។នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃកម្មវិធីផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនរឹង យ៉ាន់ស្ព័រទាំងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសម្ភារៈទម្ងន់ស្រាលផងដែរ។លើសពីនេះទៀតពួកគេមានភាពធន់ទ្រាំកំដៅដ៏ល្អនិងដំណើរការល្អ 8.ក្នុងចំណោមយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ Mg ជាច្រើន យ៉ាន់ស្ព័រ MgNi ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Mg2Ni គឺជាជម្រើសដ៏សមស្របបំផុតមួយសម្រាប់ការផ្ទុក MH ដោយសារតែសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនរបស់វារហូតដល់ 6 វ៉ាត់%។យ៉ាន់ស្ព័រ Mg2Ni ក៏ផ្តល់នូវការស្រូបយក និង kinetics desorption លឿនជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងយ៉ាន់ស្ព័រ MgH48 ។ដូច្នេះ Mg2Ni ត្រូវបានជ្រើសរើសជាសម្ភារៈ hydride លោហៈនៅក្នុងការសិក្សានេះ។
សមីការថាមពលត្រូវបានបង្ហាញជា 25 ដោយផ្អែកលើតុល្យភាពកំដៅរវាងអ៊ីដ្រូសែន និង Mg2Ni hydride៖
X គឺជាបរិមាណអ៊ីដ្រូសែនដែលស្រូបលើផ្ទៃលោហៈ ឯកតាគឺ \(ទំងន់\%\) គណនាពីសមីការ kinetic \(\frac{dX}{dt}\) កំឡុងពេលស្រូបយកដូចខាងក្រោម49:
ដែល \({C}_{a}\) គឺជាអត្រាប្រតិកម្ម ហើយ \({E}_{a}\) គឺជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។\({P}_{a,eq}\) គឺជាសម្ពាធលំនឹងនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ អ៊ីដ្រូដដែក កំឡុងពេលដំណើរការស្រូប ដែលផ្តល់ដោយសមីការ van't Hoff ដូចតទៅ 25៖
ដែល \({P}_{ref}\) គឺជាសម្ពាធយោង 0.1 MPa ។\(\Delta H\) និង \(\Delta S\) គឺជា enthalpy និង entropy នៃប្រតិកម្ម រៀងគ្នា។លក្ខណៈសម្បត្តិនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Mg2Ni និងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាង។4. បញ្ជីឈ្មោះអាចរកបាននៅក្នុងផ្នែកបន្ថែម។
លំហូរសារធាតុរាវត្រូវបានចាត់ទុកថាមានភាពច្របូកច្របល់ដោយសារតែល្បឿនរបស់វា និងលេខ Reynolds (Re) គឺ 78.75 ms-1 និង 14000 រៀងគ្នា។នៅក្នុងការសិក្សានេះ គំរូ k-ε turbulence ដែលអាចសម្រេចបានត្រូវបានជ្រើសរើស។វាត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាវិធីសាស្រ្តនេះផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្រ្ត k-ε ផ្សេងទៀតហើយក៏ត្រូវការពេលវេលាគណនាតិចជាងវិធីសាស្ត្រ RNG k-ε50,51 ។សូមមើលផ្នែកបន្ថែមសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតអំពីសមីការមូលដ្ឋានសម្រាប់វត្ថុរាវផ្ទេរកំដៅ។
ដំបូងរបបសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MN គឺឯកសណ្ឋាន ហើយកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនជាមធ្យមគឺ 0.043 ។វាត្រូវបានសន្មត់ថាព្រំដែនខាងក្រៅនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH ត្រូវបានអ៊ីសូឡង់យ៉ាងល្អ។យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើម៉ាញេស្យូម ជាធម្មតាត្រូវការសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការប្រតិកម្មខ្ពស់ ដើម្បីរក្សាទុក និងបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។យ៉ាន់ស្ព័រ Mg2Ni ទាមទារជួរសីតុណ្ហភាព 523-603 K សម្រាប់ការស្រូបយកអតិបរមា និងជួរសីតុណ្ហភាព 573-603 K សម្រាប់ការស្រូបយកពេញលេញ52។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការសិក្សាពិសោធន៍ដោយ Muthukumar et al.53 បានបង្ហាញថាសមត្ថភាពផ្ទុកអតិបរមានៃ Mg2Ni សម្រាប់ការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនអាចសម្រេចបាននៅសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ 573 K ដែលត្រូវនឹងសមត្ថភាពទ្រឹស្តីរបស់វា។ដូច្នេះសីតុណ្ហភាព 573 K ត្រូវបានជ្រើសរើសជាសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃរ៉េអាក់ទ័រ MN នៅក្នុងការសិក្សានេះ។
បង្កើតទំហំក្រឡាចត្រង្គផ្សេងគ្នាសម្រាប់សុពលភាព និងលទ្ធផលដែលអាចទុកចិត្តបាន។នៅលើរូបភព។2 បង្ហាញសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសនៅក្នុងដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនពីធាតុបួនផ្សេងគ្នា។គួរកត់សម្គាល់ថាមានតែករណីមួយនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនីមួយៗប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដើម្បីសាកល្បងភាពឯករាជ្យនៃក្រឡាចត្រង្គដោយសារតែធរណីមាត្រស្រដៀងគ្នា។វិធីសាស្ត្រសំណាញ់ដូចគ្នាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងករណីផ្សេងទៀត។ដូច្នេះជ្រើសរើសជម្រើសទី 1 សម្រាប់បំពង់តំរៀបស្លឹក និងជម្រើសទី 4 សម្រាប់បំពង់ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំង។នៅលើរូបភព។2a, b បង្ហាញសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រសម្រាប់ជម្រើស 1 និង 4 រៀងគ្នា។ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសចំនួនបីតំណាងឱ្យវណ្ឌវង្កសីតុណ្ហភាពគ្រែនៅផ្នែកខាងលើ កណ្តាល និងខាងក្រោមនៃរ៉េអាក់ទ័រ។ដោយផ្អែកលើវណ្ឌវង្កសីតុណ្ហភាពនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើស សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមមានស្ថេរភាព ហើយបង្ហាញការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៅក្នុងលេខធាតុ 428,891 និង 430,599 សម្រាប់ករណីទី 1 និងទី 4 រៀងគ្នា។ដូច្នេះ ទំហំក្រឡាចត្រង្គទាំងនេះត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការគណនាបន្ថែម។ព័ត៌មានលំអិតអំពីសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៃគ្រែសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ទំហំកោសិកាផ្សេងៗ និងសំណាញ់ចម្រាញ់ជាបន្តបន្ទាប់សម្រាប់ករណីទាំងពីរត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងផ្នែកបន្ថែម។
សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៅលើគ្រែនៅចំណុចដែលបានជ្រើសរើសនៅក្នុងដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រអ៊ីដ្រូសែនដែកដែលមានលេខក្រឡាចត្រង្គខុសៗគ្នា។(a) សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់ករណីទី 1 និង (ខ) សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់ករណីទី 4 ។
រ៉េអាក់ទ័រ hydride ដែកដែលមានមូលដ្ឋានលើ Mg នៅក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានសាកល្បងដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ Muthukumar et al.53 ។នៅក្នុងការសិក្សារបស់ពួកគេ ពួកគេបានប្រើយ៉ាន់ស្ព័រ Mg2Ni ដើម្បីរក្សាទុកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងបំពង់ដែកអ៊ីណុក។ព្រុយទង់ដែងត្រូវបានប្រើដើម្បីកែលម្អការផ្ទេរកំដៅនៅខាងក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។នៅលើរូបភព។3a បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៃគ្រែដំណើរការស្រូបយករវាងការសិក្សាពិសោធន៍ និងការសិក្សានេះ។លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការដែលត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការពិសោធន៍នេះគឺ: MG សីតុណ្ហភាពដំបូង 573 K និងសម្ពាធចូល 2 MPa ។ពីរូបភព។3a វាអាចត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថាលទ្ធផលពិសោធន៍នេះគឺមានកិច្ចព្រមព្រៀងល្អជាមួយបច្ចុប្បន្នទាក់ទងនឹងសីតុណ្ហភាពស្រទាប់មធ្យម។
ការផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូ។(a) ការផ្ទៀងផ្ទាត់កូដនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ hydride ដែក Mg2Ni ដោយប្រៀបធៀបការសិក្សាបច្ចុប្បន្នជាមួយនឹងការងារពិសោធន៍របស់ Muthukumar et al.52 និង (b) ការផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូលំហូរច្របូកច្របល់នៃបំពង់វង់ដោយប្រៀបធៀបការសិក្សាបច្ចុប្បន្នជាមួយ Kumar et al .ស្រាវជ្រាវ.៥៤.
ដើម្បីសាកល្បងគំរូភាពច្របូកច្របល់ លទ្ធផលនៃការសិក្សានេះត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលទ្ធផលពិសោធន៍របស់ Kumar et al.54 ដើម្បីបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវនៃគំរូភាពច្របូកច្របល់ដែលបានជ្រើសរើស។Kumar et al.54 បានសិក្សាពីលំហូរដ៏ច្របូកច្របល់នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅបំពង់ក្នុងបំពង់។ទឹកត្រូវបានប្រើជាវត្ថុរាវក្តៅ និងត្រជាក់ដែលចាក់ពីភាគីទល់មុខ។សីតុណ្ហភាពរាវក្តៅ និងត្រជាក់គឺ 323 K និង 300 K រៀងគ្នា។លេខ Reynolds មានចាប់ពី 3100 ដល់ 5700 សម្រាប់វត្ថុរាវក្តៅ និងពី 21,000 ទៅ 35,000 សម្រាប់វត្ថុរាវត្រជាក់។លេខព្រឹទ្ធបុរសគឺ 550-1000 សម្រាប់វត្ថុរាវក្តៅ និង 3600-6000 សម្រាប់វត្ថុរាវត្រជាក់។អង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់ខាងក្នុង (សម្រាប់រាវក្តៅ) និងបំពង់ខាងក្រៅ (សម្រាប់រាវត្រជាក់) គឺ 0.0254 m និង 0.0508 m រៀងគ្នា។អង្កត់ផ្ចិតនិងជម្រេនៃរបុំ helical គឺ 0.762 m និង 0.100 m រៀងគ្នា។នៅលើរូបភព។3b បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃលទ្ធផលពិសោធន៍ និងបច្ចុប្បន្នសម្រាប់គូផ្សេងៗនៃលេខ Nusselt និង Dean សម្រាប់ coolant នៅក្នុងបំពង់ខាងក្នុង។គំរូភាពច្របូកច្របល់ចំនួនបីផ្សេងគ្នាត្រូវបានអនុវត្ត និងប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលទ្ធផលពិសោធន៍។ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។3b លទ្ធផលនៃគំរូភាពច្របូកច្របល់ k-ε ដែលអាចសម្រេចបានគឺស្ថិតនៅក្នុងការព្រមព្រៀងដ៏ល្អជាមួយទិន្នន័យពិសោធន៍។ដូច្នេះគំរូនេះត្រូវបានជ្រើសរើសនៅក្នុងការសិក្សានេះ។
ការក្លែងធ្វើលេខនៅក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ ANSYS Fluent 2020 R2 ។សរសេរមុខងារកំណត់ដោយអ្នកប្រើប្រាស់ (UDF) ហើយប្រើវាជាពាក្យបញ្ចូលនៃសមីការថាមពល ដើម្បីគណនា kinetics នៃដំណើរការស្រូបយក។សៀគ្វី PRESTO55 និងវិធីសាស្ត្រ PISO56 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងសម្ពាធ-ល្បឿន និងការកែតម្រូវសម្ពាធ។ជ្រើសរើសមូលដ្ឋានក្រឡា Greene-Gauss សម្រាប់ជម្រាលអថេរ។សមីការនៃសន្ទុះ និងថាមពលត្រូវបានដោះស្រាយដោយវិធីសាស្ត្រ upwind លំដាប់ទីពីរ។ទាក់ទងនឹងមេគុណនៃការបន្ធូរបន្ថយសម្ពាធ ល្បឿន និងសមាសធាតុថាមពលត្រូវបានកំណត់ទៅ 0.5 0.7 និង 0.7 រៀងគ្នា។មុខងារជញ្ជាំងស្តង់ដារត្រូវបានអនុវត្តទៅ HTF នៅក្នុងគំរូភាពច្របូកច្របល់។
ផ្នែកនេះបង្ហាញពីលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើជាលេខនៃការផ្ទេរកំដៅខាងក្នុងដែលប្រសើរឡើងនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបុំខ្សែ (HCHE) និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបុំ helical (SCHE) កំឡុងពេលស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។ឥទ្ធិពលនៃជម្រេ HTF លើសីតុណ្ហភាពនៃគ្រែរ៉េអាក់ទ័រ និងរយៈពេលនៃការស្រូបចូលត្រូវបានវិភាគ។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការសំខាន់នៃដំណើរការស្រូបយកត្រូវបានសិក្សានិងបង្ហាញនៅក្នុងផ្នែកការវិភាគភាពប្រែប្រួល។
ដើម្បីស៊ើបអង្កេតពីឥទ្ធិពលនៃគម្លាតរបុំលើការផ្ទេរកំដៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅចំនួនបីដែលមានរណ្តៅផ្សេងគ្នាត្រូវបានស៊ើបអង្កេត។រណ្តៅបីផ្សេងគ្នានៃ 15mm, 12.86mm និង 10mm ត្រូវបានកំណត់តួ 1 តួ 2 និងតួ 3 រៀងគ្នា។គួរកត់សម្គាល់ថាអង្កត់ផ្ចិតបំពង់ត្រូវបានជួសជុលនៅ 6 មីលីម៉ែត្រនៅសីតុណ្ហភាពដំបូង 573 K និងសម្ពាធផ្ទុក 1.8 MPa ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់។នៅលើរូបភព។4 បង្ហាញពីសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមលើគ្រែ និងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងស្រទាប់ MH កំឡុងពេលដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងករណីទី 1 ដល់ទី 3។ ជាធម្មតា ប្រតិកម្មរវាងអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីដ្រូសែនគឺហួសកំដៅចំពោះដំណើរការស្រូបយក។ហេតុដូច្នេះហើយ សីតុណ្ហភាពនៃគ្រែកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយសារតែពេលដំបូងដែលអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដំបូង។សីតុណ្ហភាពលើគ្រែកើនឡើងរហូតដល់វាឡើងដល់តម្លៃអតិបរិមា ហើយបន្ទាប់មកថយចុះជាលំដាប់ ដោយសារកំដៅត្រូវបានយកទៅដោយសារធាតុ coolant ដែលមានសីតុណ្ហភាពទាបជាង និងដើរតួជា coolant ។ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។4a ដោយសារតែការពន្យល់ពីមុនសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់កើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនិងថយចុះជាបន្តបន្ទាប់។កំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកជាធម្មតាផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពគ្រែរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ជាមធ្យមធ្លាក់ចុះដល់សីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ផ្ទៃលោហៈស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។នេះគឺដោយសារតែការបង្កើនល្បឿននៃដំណើរការនៃ physisorption, chemisorption, diffusion នៃ hydrogen និងការបង្កើត hydrides របស់វានៅក្នុង reactor។ពីរូបភព។4b វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាអត្រានៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងករណីទី 3 គឺទាបជាងករណីផ្សេងទៀតដោយសារតែតម្លៃជំហានតូចជាងនៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៃឧបករណ៏។នេះបណ្តាលឱ្យប្រវែងបំពង់ទាំងមូលវែងជាង និងតំបន់ផ្ទេរកំដៅធំជាងសម្រាប់បំពង់ HTF ។ជាមួយនឹងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនជាមធ្យម 90% ពេលវេលាស្រូបយកសម្រាប់ករណីទី 1 គឺ 46,276 វិនាទី។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងរយៈពេលនៃការស្រូបចូលក្នុងករណីទី 1 រយៈពេលនៃការស្រូបចូលក្នុងករណីទី 2 និងទី 3 ត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយ 724 s និង 1263 s រៀងគ្នា។ផ្នែកបន្ថែមបង្ហាញពីវណ្ឌវង្កសីតុណ្ហភាព និងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសនៅក្នុងស្រទាប់ HCHE-MH ។
ឥទ្ធិពលនៃចំងាយរវាងឧបករណ៏លើសីតុណ្ហភាពស្រទាប់មធ្យម និងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែន។(ក) សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមសម្រាប់របុំ helical, (b) កំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់របុំ helical, (c) សីតុណ្ហភាពជាមធ្យមសម្រាប់របុំរាងស៊ីឡាំង និង (d) កំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់របុំ hemi-cylindrical ។
ដើម្បីកែលម្អលក្ខណៈនៃការផ្ទេរកំដៅនៃរ៉េអាក់ទ័រ MG HFCs ពីរត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់បរិមាណថេរនៃ MG (2000 cm3) និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅវង់ (100 cm3) នៃជម្រើសទី 3 ។ ផ្នែកនេះក៏ពិចារណាពីឥទ្ធិពលនៃចម្ងាយរវាង coils 15 mm សម្រាប់ case 4, 12.86 mm for case 5 and 10 mm for case 6. នៅក្នុងរូបភព។4c,d បង្ហាញពីសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមលើគ្រែ និងការប្រមូលផ្តុំនៃដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅសីតុណ្ហភាពដំបូង 573 K និងសម្ពាធផ្ទុក 1.8 MPa ។យោងតាមសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ជាមធ្យមក្នុងរូបភាពទី 4c ចម្ងាយតូចជាងរវាងឧបករណ៏ក្នុងករណីទី 6 កាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពយ៉ាងខ្លាំងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីពីរផ្សេងទៀត។សម្រាប់ករណីទី 6 សីតុណ្ហភាពលើគ្រែទាបនាំឱ្យកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនកាន់តែខ្ពស់ (សូមមើលរូបទី 4d)។ពេលវេលាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់វ៉ារ្យង់ទី 4 គឺឆ្នាំ 19542 ដែលទាបជាងវ៉ារ្យង់ 1-3 ដោយប្រើ HCH ច្រើនជាង 2 ដង។លើសពីនេះទៀតបើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីទី 4 ពេលវេលាស្រូបយកក៏ត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយ 378 s និង 1515 s ក្នុងករណីទី 5 និង 6 ជាមួយនឹងចម្ងាយទាបជាង។ផ្នែកបន្ថែមបង្ហាញពីវណ្ឌវង្កនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែន និងសីតុណ្ហភាពសម្រាប់ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសនៅក្នុងស្រទាប់ SCHE-MH ។
ដើម្បីសិក្សាដំណើរការនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពីរ ផ្នែកនេះគ្រោង និងបង្ហាញខ្សែកោងសីតុណ្ហភាពនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសចំនួនបី។រ៉េអាក់ទ័រ MH ជាមួយ HCHE ពីករណីទី 3 ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការប្រៀបធៀបជាមួយរ៉េអាក់ទ័រ MH ដែលមាន SCHE ក្នុងករណីទី 4 ព្រោះវាមានបរិមាណ MH ថេរ និងបរិមាណបំពង់។លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការសម្រាប់ការប្រៀបធៀបនេះគឺសីតុណ្ហភាពដំបូង 573 K និងសម្ពាធផ្ទុក 1.8 MPa ។នៅលើរូបភព។5a និង 5b បង្ហាញទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសទាំងបីនៃទម្រង់សីតុណ្ហភាពនៅក្នុងករណី 3 និង 4 រៀងគ្នា។នៅលើរូបភព។5c បង្ហាញទម្រង់សីតុណ្ហភាព និងកំហាប់ស្រទាប់បន្ទាប់ពី 20,000 s នៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។យោងតាមបន្ទាត់ទី 1 ក្នុងរូបទី 5c សីតុណ្ហភាពជុំវិញ TTF ពីជម្រើសទី 3 និងទី 4 មានការថយចុះដោយសារតែការផ្ទេរកំដៅ convective នៃ coolant ។នេះបណ្តាលឱ្យមានកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនខ្ពស់នៅជុំវិញតំបន់នេះ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការប្រើ SCHEs ពីរនាំឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំស្រទាប់ខ្ពស់ជាង។ការឆ្លើយតប kinetic លឿនជាងត្រូវបានរកឃើញនៅជុំវិញតំបន់ HTF ក្នុងករណីទី 4។ លើសពីនេះទៀត កំហាប់អតិបរមា 100% ក៏ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងតំបន់នេះផងដែរ។ពីជួរទី 2 ដែលមានទីតាំងនៅកណ្តាលនៃរ៉េអាក់ទ័រ សីតុណ្ហភាពនៃករណីទី 4 គឺទាបជាងសីតុណ្ហភាពករណីទី 3 យ៉ាងខ្លាំងនៅគ្រប់កន្លែងទាំងអស់ លើកលែងតែចំណុចកណ្តាលនៃរ៉េអាក់ទ័រ។នេះបណ្តាលឱ្យមានកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនអតិបរមាសម្រាប់ករណីទី 4 លើកលែងតែតំបន់នៅជិតកណ្តាលនៃរ៉េអាក់ទ័រដែលនៅឆ្ងាយពី HTF ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រមូលផ្តុំនៃករណីទី 3 មិនមានការផ្លាស់ប្តូរច្រើនទេ។ភាពខុសគ្នាដ៏ធំនៃសីតុណ្ហភាពនិងការប្រមូលផ្តុំនៃស្រទាប់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងជួរទី 3 នៅជិតច្រកចូល GTS ។សីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់នៅក្នុងករណីទី 4 បានថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ដែលបណ្តាលឱ្យកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនខ្ពស់បំផុតនៅក្នុងតំបន់នេះ ខណៈពេលដែលបន្ទាត់ប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងករណីទី 3 នៅតែប្រែប្រួល។នេះគឺដោយសារតែការបង្កើនល្បឿននៃការផ្ទេរកំដៅ SCHE ។ព័ត៌មានលម្អិត និងការពិភាក្សាអំពីការប្រៀបធៀបសីតុណ្ហភាពមធ្យមនៃស្រទាប់ MH និងបំពង់ HTF រវាងករណីទី 3 និងករណីទី 4 ត្រូវបានផ្តល់ជូននៅក្នុងផ្នែកបន្ថែម។
ទម្រង់សីតុណ្ហភាព និងកំហាប់លើគ្រែនៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ អ៊ីដ្រូអ៊ីដ ដែក។(ក) ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់ករណីទី 3 (ខ) ទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់ករណីទី 4 និង (គ) ទម្រង់សីតុណ្ហភាព និងការប្រមូលផ្តុំស្រទាប់នៅទីតាំងដែលបានជ្រើសរើសបន្ទាប់ពី 20,000 វិនាទីសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងករណីទី 3 និងទី 4 ។
នៅលើរូបភព។រូបភាពទី 6 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃសីតុណ្ហភាពមធ្យមលើគ្រែ (សូមមើលរូបទី 6a) និងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែន (សូមមើលរូបទី 6b) សម្រាប់ការស្រូបយក HCH និង SHE ។វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតួលេខនេះថាសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ MG មានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែការកើនឡើងនៃតំបន់ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ការដកកំដៅកាន់តែច្រើនចេញពីរ៉េអាក់ទ័រនាំឱ្យអត្រាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែខ្ពស់។ទោះបីជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅទាំងពីរមានបរិមាណដូចគ្នាបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការប្រើប្រាស់ HCHE ជាជម្រើសទី 3 ក៏ដោយ ពេលវេលាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនរបស់ SCHE ដោយផ្អែកលើជម្រើសទី 4 ត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងចំនួន 59% ។សម្រាប់ការវិភាគលម្អិតបន្ថែមទៀត កំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅទាំងពីរត្រូវបានបង្ហាញជាអ៊ីសូលីនក្នុងរូបភាពទី 7 ។ តួលេខនេះបង្ហាញថាក្នុងករណីទាំងពីរ អ៊ីដ្រូសែនចាប់ផ្តើមស្រូបពីខាងក្រោមជុំវិញច្រកចូល HTF ។កំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងតំបន់ HTF ខណៈពេលដែលកំហាប់ទាបត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅកណ្តាលនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយសារតែចម្ងាយរបស់វាពីឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។បន្ទាប់ពី 10,000 វិនាទី កំហាប់អ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងករណីទី 4 គឺខ្ពស់ជាងករណីទី 3 ។ បន្ទាប់ពី 20,000 វិនាទី កំហាប់អ៊ីដ្រូសែនជាមធ្យមនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័របានកើនឡើងដល់ 90% ក្នុងករណីទី 4 បើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ៊ីដ្រូសែន 50% ក្នុងករណីទី 3 ។ នេះអាចបណ្តាលមកពី ទៅនឹងសមត្ថភាពត្រជាក់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង SCHEs ពីរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានសីតុណ្ហភាពទាបជាងនៅក្នុងស្រទាប់ MH ។ជាលទ្ធផលសម្ពាធលំនឹងកាន់តែច្រើនធ្លាក់ចូលទៅក្នុងស្រទាប់ MG ដែលនាំឱ្យមានការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនលឿនជាងមុន។
ករណីទី 3 និងករណីទី 4 ការប្រៀបធៀបសីតុណ្ហភាពជាមធ្យមនៃគ្រែ និងកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនរវាងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពីរ។
ការប្រៀបធៀបកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនបន្ទាប់ពី 500, 2000, 5000, 10000 និង 20000 s បន្ទាប់ពីការចាប់ផ្តើមនៃដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងករណីទី 3 និងករណីទី 4 ។
តារាងទី 5 សង្ខេបអំពីរយៈពេលនៃការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់គ្រប់ករណីទាំងអស់។លើសពីនេះទៀតតារាងក៏បង្ហាញពីពេលវេលានៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្ហាញជាភាគរយ។ភាគរយនេះត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើពេលវេលាស្រូបយកនៃករណីទី 1។ ពីតារាងនេះ ពេលវេលាស្រូបយករបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ដោយប្រើ HCHE គឺប្រហែល 45,000 ទៅ 46,000 s ហើយពេលវេលាស្រូបយករួមទាំង SCHE គឺប្រហែល 18,000 ទៅ 19,000 s ។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីទី 1 ពេលវេលាស្រូបចូលក្នុងសំណុំរឿងទី 2 និងករណីទី 3 ត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹមតែ 1.6% និង 2.7% រៀងគ្នា។នៅពេលប្រើ SCHE ជំនួសឱ្យ HCHE ពេលវេលាស្រូបយកត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងពីករណីទី 4 ដល់ករណីទី 6 ពី 58% ទៅ 61% ។វាច្បាស់ណាស់ថាការបន្ថែម SCHE ទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MH ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន និងដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ។ទោះបីជាការដំឡើងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៅខាងក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MH កាត់បន្ថយសមត្ថភាពផ្ទុកក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យានេះផ្តល់នូវភាពប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងការផ្ទេរកំដៅបើប្រៀបធៀបទៅនឹងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត។ផងដែរ ការថយចុះតម្លៃជម្រេនឹងបង្កើនបរិមាណនៃ SCHE ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃបរិមាណ MH ។ក្នុងករណីទី 6 ដែលមានបរិមាណ SCHE ខ្ពស់បំផុត សមត្ថភាពបរិមាណ MH ត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹមតែ 5% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីទី 1 ដែលមានបរិមាណ HCHE ទាបបំផុត។លើសពីនេះទៀតក្នុងអំឡុងពេលស្រូបយកករណីទី 6 បានបង្ហាញពីដំណើរការលឿននិងប្រសើរជាងមុនជាមួយនឹងការថយចុះ 61% នៃពេលវេលាស្រូបយក។ដូច្នេះករណីទី 6 ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការស៊ើបអង្កេតបន្ថែមនៅក្នុងការវិភាគភាពរសើប។វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាពេលវេលាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនយូរត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងធុងផ្ទុកដែលមានបរិមាណ MH ប្រហែល 2000 cm3 ។
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលជះឥទ្ធិពលជាវិជ្ជមានឬអវិជ្ជមានដល់ដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH ក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង។ការសិក្សានេះពិចារណាលើការវិភាគភាពរសើបដើម្បីកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការដំបូងសមរម្យសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយ SCHE ហើយផ្នែកនេះស៊ើបអង្កេតប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗចំនួនបួនដោយផ្អែកលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដ៏ល្អប្រសើរនៅក្នុងករណីទី 6 ។ លទ្ធផលសម្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការទាំងអស់ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុង រូប ៨.
ក្រាហ្វនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការផ្សេងៗនៅពេលប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅជាមួយនឹងឧបករណ៏ពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំង។(a) សម្ពាធផ្ទុក (b) សីតុណ្ហភាពគ្រែដំបូង (c) coolant លេខ Reynolds និង (d) coolant inlet temperature ។
ដោយផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពដំបូងថេរនៃ 573 K និងអត្រាលំហូរ coolant ជាមួយនឹងលេខ Reynolds នៃ 14,000 សម្ពាធផ្ទុកចំនួនបួនផ្សេងគ្នាត្រូវបានជ្រើសរើស: 1.2 MPa, 1.8 MPa, 2.4 MPa និង 3.0 MPa ។នៅលើរូបភព។8a បង្ហាញពីឥទ្ធិពលនៃសម្ពាធផ្ទុក និង SCHE លើកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនតាមពេលវេលា។ពេលវេលាស្រូបយកថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងសម្ពាធផ្ទុក។ការប្រើប្រាស់សម្ពាធអ៊ីដ្រូសែន 1.2 MPa គឺជាករណីដ៏អាក្រក់បំផុតសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន ហើយរយៈពេលនៃការស្រូបលើសពី 26,000 s ដើម្បីសម្រេចបាននូវការស្រូបអ៊ីដ្រូសែន 90% ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសម្ពាធផ្ទុកខ្ពស់បណ្តាលឱ្យមានការថយចុះ 32-42% នៃពេលវេលាស្រូបយកពី 1.8 ទៅ 3.0 MPa ។នេះគឺដោយសារតែសម្ពាធដំបូងខ្ពស់នៃអ៊ីដ្រូសែន ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពខុសគ្នាកាន់តែធំរវាងសម្ពាធលំនឹង និងសម្ពាធដែលបានអនុវត្ត។ដូច្នេះ វាបង្កើតកម្លាំងជំរុញដ៏ធំមួយសម្រាប់ kinetics ស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។នៅពេលដំបូង ឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានស្រូបយកយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយសារតែភាពខុសគ្នាដ៏ធំរវាងសម្ពាធលំនឹង និងសម្ពាធដែលបានអនុវត្ត 57 ។នៅសម្ពាធផ្ទុក 3.0 MPa អ៊ីដ្រូសែន 18% បានប្រមូលផ្តុំយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងអំឡុងពេល 10 វិនាទីដំបូង។អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានរក្សាទុកក្នុង 90% នៃរ៉េអាក់ទ័រនៅដំណាក់កាលចុងក្រោយសម្រាប់ 15460 s ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅសម្ពាធផ្ទុកពី 1.2 ទៅ 1.8 MPa ពេលវេលាស្រូបយកត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង 32% ។សម្ពាធខ្ពស់ផ្សេងទៀតមានឥទ្ធិពលតិចជាងលើការកែលម្អពេលវេលាស្រូបយក។ដូច្នេះវាត្រូវបានណែនាំថាសម្ពាធផ្ទុកនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH-SCHE គឺ 1.8 MPa ។ផ្នែកបន្ថែមបង្ហាញពីវណ្ឌវង្កនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់សម្ពាធផ្ទុកផ្សេងៗនៅ 15500 s ។
ជម្រើសនៃសីតុណ្ហភាពដំបូងសមស្របនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH គឺជាកត្តាចម្បងមួយដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន ព្រោះវាប៉ះពាល់ដល់កម្លាំងជំរុញនៃប្រតិកម្មបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន។ដើម្បីសិក្សាពីឥទ្ធិពលរបស់ SCHE លើសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH សីតុណ្ហភាពបួនផ្សេងគ្នាត្រូវបានជ្រើសរើសនៅសម្ពាធផ្ទុកថេរនៃ 1.8 MPa និងចំនួន Reynolds ចំនួន 14,000 HTF ។នៅលើរូបភព។រូបភាពទី 8b បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃសីតុណ្ហភាពចាប់ផ្តើមផ្សេងៗ រួមទាំង 473K, 523K, 573K និង 623K។តាមពិតនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង 230°C ឬ 503K58 យ៉ាន់ស្ព័រ Mg2Ni មានលក្ខណៈមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការចាក់អ៊ីដ្រូសែនសីតុណ្ហភាពកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ដូច្នេះសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ MG នឹងលើសពី 523 K. ដូច្នេះការបង្កើត hydrides ត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយសារតែការកើនឡើងនៃការស្រូបយក 53 ។ពីរូបភព។វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបភាពទី 8b ថាអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានស្រូបយកលឿនជាងមុន ដោយសារសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃស្រទាប់ MB មានការថយចុះ។សម្ពាធលំនឹងទាបកើតឡើងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពដំបូងទាបជាង។ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធកាន់តែខ្លាំងរវាងសម្ពាធលំនឹង និងសម្ពាធដែលបានអនុវត្ត ដំណើរការនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែលឿន។នៅសីតុណ្ហភាពដំបូង 473 K អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានស្រូបយ៉ាងលឿនរហូតដល់ 27% ក្នុងអំឡុងពេល 18 វិនាទីដំបូង។លើសពីនេះ ពេលវេលាស្រូបយកក៏ត្រូវបានកាត់បន្ថយពី 11% ទៅ 24% នៅសីតុណ្ហភាពដំបូងទាបជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសីតុណ្ហភាពដំបូង 623 K។ ពេលវេលាស្រូបយកនៅសីតុណ្ហភាពដំបូងទាបបំផុតនៃ 473 K គឺ 15247 s ដែលប្រហាក់ប្រហែលនឹងល្អបំផុត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្ពាធនៃការផ្ទុកករណី ការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាពដំបូងរបស់រ៉េអាក់ទ័រ នាំឱ្យការថយចុះនៃសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន។សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃរ៉េអាក់ទ័រ MN ត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ 503 K53 ។លើសពីនេះទៀតនៅសីតុណ្ហភាពដំបូង 573 K53 សមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនអតិបរមា 3.6 wt% អាចសម្រេចបាន។នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន និងរយៈពេលស្រូបយក សីតុណ្ហភាពចន្លោះពី 523 ទៅ 573 K កាត់បន្ថយពេលវេលាត្រឹមតែ 6% ប៉ុណ្ណោះ។ដូច្នេះ សីតុណ្ហភាព 573 K ត្រូវបានស្នើឡើងជាសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃរ៉េអាក់ទ័រ MH-SCHE ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពដំបូងលើដំណើរការស្រូបយកគឺមិនសូវសំខាន់ទេបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ពាធផ្ទុក។ផ្នែកបន្ថែមបង្ហាញពីវណ្ឌវង្កនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់សីតុណ្ហភាពដំបូងផ្សេងៗនៅ 15500 s ។
អត្រាលំហូរគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រចំបងមួយនៃការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន និងការបន្សាបជាតិអ៊ីដ្រូសែនព្រោះវាអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពច្របូកច្របល់ និងការដកយកកំដៅ ឬបញ្ចូលកំឡុងពេលអ៊ីដ្រូសែន និង dehydrogenation59។អត្រាលំហូរខ្ពស់នឹងបង្កើតដំណាក់កាលច្របូកច្របល់ និងជាលទ្ធផលលំហូរសារធាតុរាវលឿនជាងមុនតាមរយៈបំពង់ HTF ។ប្រតិកម្មនេះនឹងនាំឱ្យមានការផ្ទេរកំដៅលឿនជាងមុន។ល្បឿនចូលផ្សេងគ្នាសម្រាប់ HTF ត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើលេខ Reynolds នៃ 10,000, 14,000, 18,000 និង 22,000។សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃស្រទាប់ MG ត្រូវបានជួសជុលនៅ 573 K និងសម្ពាធផ្ទុកនៅ 1.8 MPa ។លទ្ធផលនៅក្នុងរូបភព។8c បង្ហាញថាការប្រើលេខ Reynolds ខ្ពស់ក្នុងការរួមផ្សំជាមួយ SCHE នាំអោយមានអត្រាកើនឡើងខ្ពស់។នៅពេលដែលចំនួន Reynolds កើនឡើងពី 10,000 ទៅ 22,000 ពេលវេលាស្រូបយកថយចុះប្រហែល 28-50% ។ពេលវេលាស្រូបយកនៅលេខ Reynolds ចំនួន 22,000 គឺ 12,505 វិនាទី ដែលតិចជាងនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធផ្សេងៗនៃការផ្ទុកដំបូង។វណ្ឌវង្កនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់លេខ Reynolds ផ្សេងៗសម្រាប់ GTP នៅ 12500 s ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងផ្នែកបន្ថែម។
ឥទ្ធិពលរបស់ SCHE លើសីតុណ្ហភាពដំបូងនៃ HTF ត្រូវបានវិភាគ និងបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8 ឃ។នៅសីតុណ្ហភាព MG ដំបូងនៃ 573 K និងសម្ពាធផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែន 1.8 MPa សីតុណ្ហភាពដំបូងចំនួនបួនត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការវិភាគនេះ: 373 K, 473 K, 523 K និង 573 K ។ 8d បង្ហាញថាការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាពរបស់ coolant នៅច្រកចូលនាំឱ្យមានការថយចុះនៃពេលវេលាស្រូបយក។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីមូលដ្ឋានដែលមានសីតុណ្ហភាពចូល 573 K ពេលវេលាស្រូបយកត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រហែល 20%, 44% និង 56% សម្រាប់សីតុណ្ហភាពចូល 523 K, 473 K និង 373 K រៀងគ្នា។នៅ 6917 s សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃ GTF គឺ 373 K កំហាប់អ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រគឺ 90% ។នេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការផ្ទេរកំដៅ convective ប្រសើរឡើងរវាងស្រទាប់ MG និង HCS ។សីតុណ្ហភាព HTF ទាបនឹងបង្កើនការសាយភាយកំដៅ ហើយបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន។ក្នុងចំណោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការទាំងអស់ ការកែលម្អដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ MH-SCHE ដោយការបង្កើនសីតុណ្ហភាពចូល HTF គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលសមស្របបំផុត ចាប់តាំងពីពេលវេលាបញ្ចប់នៃដំណើរការស្រូបចូលគឺតិចជាង 7000 វិនាទី ខណៈពេលដែលរយៈពេលស្រូបយកខ្លីបំផុតនៃវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀតគឺច្រើនជាង។ ច្រើនជាង 10000 s ។វណ្ឌវង្កនៃកំហាប់អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្ហាញសម្រាប់សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃ GTP សម្រាប់ 7000 s ។
ការសិក្សានេះបង្ហាញជាលើកដំបូងនូវឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំងថ្មីដែលរួមបញ្ចូលទៅក្នុងអង្គភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនដែក។សមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធដែលបានស្នើឡើងក្នុងការស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានស៊ើបអង្កេតជាមួយនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗនៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការលើការផ្លាស់ប្តូរកំដៅរវាងស្រទាប់ hydride ដែក និង coolant ត្រូវបានស៊ើបអង្កេតដើម្បីស្វែងរកលក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុតសម្រាប់ការរក្សាទុក hydrides លោហៈដោយប្រើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅថ្មី។ការរកឃើញចម្បងនៃការសិក្សានេះត្រូវបានសង្ខេបដូចខាងក្រោម:
ជាមួយនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅពាក់កណ្តាលស៊ីឡាំង ដំណើរការផ្ទេរកំដៅត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង ព្រោះវាមានការចែកចាយកំដៅឯកសណ្ឋានកាន់តែច្រើននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រស្រទាប់ម៉ាញេស្យូម ដែលនាំឱ្យអត្រាស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែប្រសើរឡើង។បានផ្តល់ថាបរិមាណនៃបំពង់ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ និង hydride ដែកនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ ពេលវេលាប្រតិកម្មនៃការស្រូបចូលត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង 59% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបុំខ្សែធម្មតា។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ១៥-មករា-២០២៣