小型液氢液化装置中不同保温厚度液氢储罐的CFD热液动力学评估

摘要整理

准确评估储罐内热流体动力学特性对小型液氢液化装置的液氢储罐设计至关重要，以最小化向液体和气相空间的热泄漏。由于成本高昂，未来大多数液氢储罐设计将依赖预测性计算模型来降低增压和热泄漏。本研究为提高小型液氢液化装置的储存效率，建立了三维CFD模型，可预测蒸发损失率及热穿透引起的热流体特性。通过与前期实验数据对比验证，CFD模型预测性能和精度良好。为评估聚氨酯泡沫三种不同保温厚度的隔热性能，在固定环境温度和风速条件下，对部分充液的液氢储罐内压力变化和热流体特性进行了数值研究。数值模拟结果不仅能够准确描述浮力与对流耦合作用引起的温度梯度时间变化规律，还能够反映不同保温厚度液氢储罐内浮力驱动的湍流特性。该研究建立的数值模型将用于优化小型液氢液化装置储罐的保温系统，是一种经济高效的优化方法。

相关论文