九九热视频这里免费看-91麻豆免费国产在线-日产一区二区三区在线-美女破处视频在线免费观看-日本大尺度做爰吃奶-鸡巴好涨想插逼视频-日本91av在线播放视频-我要结婚了中文在线播放完整版-裸体国模少妇精品视频

注冊(cè) 微信登錄

專題報(bào)告

當(dāng)前位置:首頁 > 行業(yè)資訊 > 資料下載 > 專題報(bào)告

碳纖維在氫氣壓力容器中的應(yīng)用

氫氣作為化石燃料的無二氧化碳替代物,幾十年來一直存在,用于儲(chǔ)氫的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料壓力容器的增長無疑是在上升。在2020年,氫氣成為一項(xiàng)任務(wù),被歐盟委員會(huì)確定為到2050年實(shí)現(xiàn)歐洲可持續(xù)經(jīng)濟(jì)和氣候中立的歐盟綠色協(xié)議的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)。氫氣在航空領(lǐng)域的關(guān)鍵事件包括:

  • 2020年5月--"Clean Sky 2 "和 "燃料電池和氫氣聯(lián)合企業(yè)"發(fā)布了 "氫動(dòng)力航空",詳細(xì)說明了短程(85-165名乘客)氫動(dòng)力飛機(jī)如何在2030-2035年實(shí)現(xiàn)投入使用。
  • 2020年6月--法國170億美元新冠病毒救濟(jì)計(jì)劃與 "氫動(dòng)力航空 "報(bào)告中的目標(biāo)相聯(lián)系;法國航空公司表示將在2024年前將國內(nèi)航班的二氧化碳排放量減少一半。
  • 2020年7月--歐盟委員會(huì)公布了 "實(shí)現(xiàn)歐洲氣候中立的氫氣戰(zhàn)略",呼吁為氫氣運(yùn)輸、分配、儲(chǔ)存和加氣站投資650億歐元,列出了包括清潔氫氣伙伴關(guān)系和ETS創(chuàng)新基金(2020-2030年間100億歐元)在內(nèi)的支持政策和供資機(jī)制。
  • 2020年7月--空客公司首席執(zhí)行官Guillaume Faury在接受《航空周刊》編輯Graham Warwick的采訪時(shí),承諾到2035年推出第一架脫碳飛機(jī)的投入使用;他預(yù)測(cè)到2027-28年啟動(dòng)該計(jì)劃,到2025年使必要的技術(shù)成熟起來。
  • 2020年7月--ZeroAvia公司完成了單引擎、六座的Piper飛機(jī)的試飛,該飛機(jī)經(jīng)過改裝,可以使用壓縮氫氣,并根據(jù)其路線圖公布了在美國進(jìn)行的類似改裝的雙渦輪螺旋槳、19座的Dornier Do 228飛機(jī)的飛行測(cè)試,該飛機(jī)將在2023年前獲得20座的H2動(dòng)力飛機(jī),航程為500英里。
  • 2020年8月--環(huán)球氫能公司(美國加州洛杉磯)宣布為一架50座的飛機(jī)提供雙油箱模組(下圖),并為區(qū)域航空公司/運(yùn)營商提供加油物流和基礎(chǔ)設(shè)施,在2024年之前實(shí)現(xiàn)商用。

碳纖維在氫氣壓力容器中的應(yīng)用

氫氣作為一種燃料來源,無論在哪個(gè)行業(yè),都取決于各種運(yùn)輸、輸送和儲(chǔ)存技術(shù)的快速發(fā)展,這些技術(shù)雖然新穎但發(fā)展迅速。將這些技術(shù)商業(yè)化并不簡單,但相關(guān)技術(shù)難點(diǎn)正在逐步突破。

由前空客公司和聯(lián)合技術(shù)公司的首席技術(shù)官Paul Eremenko于2020年共同創(chuàng)立,環(huán)球氫能公司的目標(biāo)是通過提供氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施,幫助過渡到以氫為動(dòng)力的航空。一個(gè)關(guān)鍵部件是其燃料模組,包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料雙氫氣儲(chǔ)存罐模組。環(huán)球氫能公司將根據(jù)需要向現(xiàn)場(chǎng)提供模組,因此不需要?dú)錃鈨?chǔ)存基礎(chǔ)設(shè)施,環(huán)球氫能公司首席技術(shù)官J.P. Clarke解釋說,這些模組只需像電池或廚房用品一樣裝入飛機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。

環(huán)球氫能公司已經(jīng)首先為50座的Dash 8和ATR渦輪螺旋槳支線飛機(jī)開發(fā)了模組。這些模組將具有7英尺長、3英尺直徑的罐子,使用碳纖維儲(chǔ)罐可在850巴的壓力下容納H2氣體,達(dá)到50公斤/立方米的密度,或者使用絕緣金屬罐在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下容納液體氫氣,達(dá)到71公斤/立方米的密度。盡管液氫儲(chǔ)罐具有更高的容積效率,但絕緣但未冷卻的儲(chǔ)罐必須在42小時(shí)內(nèi)使用,因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; color: rgb(51, 51, 51); font-family: mp-quote, -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: normal; visibility: visible; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">液氫如果不保持在-253℃就會(huì)蒸發(fā)。這兩種類型的油箱都將位于一個(gè)輕質(zhì)的、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的復(fù)合材料模組內(nèi),該模組還提供抗沖擊性和一些承重能力。

氫氣罐將包括一個(gè)不透水的聚合物襯墊,上面包裹著干碳纖維編織層和凱芙拉芳綸纖維保護(hù)外層。襯墊解決了滲透性問題,而碳纖維處理了環(huán)形和軸向載荷,外層加上框架可以防止損壞,沒有必要使用樹脂,因此重量和厚度都減少了。這種集成的罐體和框架設(shè)計(jì),當(dāng)與罐體各層的功能映射相結(jié)合時(shí),使我們?cè)谫|(zhì)量分?jǐn)?shù)方面得到了一些明顯的改善。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)是通過將儲(chǔ)存的氫氣質(zhì)量除以整個(gè)模組的質(zhì)量來計(jì)算的,因此質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大越好。環(huán)球氫能公司做了一個(gè)非常廣泛的貿(mào)易研究,在Dash 8和ATR飛機(jī)的背景下研究質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積效率。他們研究了燃料的體積和重量與這些飛機(jī)所能容納的東西、可實(shí)現(xiàn)的航程和最大起飛重量、重量分布等。用850巴的氫氣氣體,可以用45分鐘的儲(chǔ)備飛行約400海里,用液氫油箱飛行約550海里。然而,渦輪螺旋槳飛機(jī)任務(wù)的平均階段長度約為300海里。因此用氣態(tài)氫氣系統(tǒng)使用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料油箱,可以來完成可以實(shí)現(xiàn)更加持久的續(xù)航。



此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)編譯,文章不用于商業(yè)目的,僅供行業(yè)人士交流,引用請(qǐng)注明出處。


相關(guān)內(nèi)容

文章評(píng)論

表情

共 0 條評(píng)論,查看全部
  • 這篇文章還沒有收到評(píng)論,趕緊來搶沙發(fā)吧~