Standard nga mga tangke sa flat-platform alang sa mga Bevs ug FCEV gigamit ang mga compositicast ug thermoset composite nga adunay usa ka skeleton nga konstruksyon nga naghatag sa 25% nga dugang nga pagtipig sa H2. #hydrogen #trends
Human sa usa ka kolaborasyon nga gipakita sa BMW nga ang usa ka cubic tank makahatag mas taas nga volumetic nga pagkaayo kaysa sa usa ka proyekto sa Teknikal nga Cylinders ug usa ka Sulud nga Proseso sa Paggama alang sa Produksyon sa Paggama sa Serial Ang Credit sa Image: Tu Dresden (TOP) nga wala), Teknikal nga University of Munich, Department of Carbon Composites (LCC)
Ang mga salakyanan sa cell electric sa gasolina (FCEVS) nga gipadagan sa zero-emission (H2) naghatag dugang nga paagi aron makab-ot ang mga target sa kalikopan sa environment. Ang usa ka awto nga pasahero sa cell cell nga adunay usa ka makina sa H2 mahimong mapuno sa 5-7 ka minuto ug adunay usa ka lainlaing 500 km, apan karon labi ka mahal tungod sa ubos nga gidaghanon sa produksiyon. Ang usa ka paagi aron makunhuran ang mga gasto mao ang paggamit sa usa ka sumbanan nga plataporma alang sa mga modelo sa BEV ug FCEV. Dili kini mahimo tungod kay ang tipo 4 nga mga tanke sa cylindrical nga gigamit sa pag-compress sa H2 GAS (CHHH2) sa mga salakyan nga nilaraw sa mga salakyanan nga mga sakyanan. Bisan pa, ang mga planta sa presyur sa porma sa mga unlan ug mga cubes mahimong mahiangay sa kini nga patag nga packaging wanang.
Patent US5577630A alang sa "Composite Shoformal Pressel Vessel", aplikasyon nga gisang-at sa Thiokol Corp. kaniadtong 1995 (wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) ug sa wala) patas sa BMW kaniadtong 2009 (tuo).
Ang Department of Carbon Composites (LCC) sa Teknikal nga University of Munich (Tum, Munich, Germany) nahilambigit sa duha nga mga proyekto aron mapalambo kini nga konsepto. Ang una mao ang Polymers4hydrogen (P4H), nga gipangulohan sa Leoben Polymer Coment Center (PCCL, Leoben, Austria). Ang pakete sa trabaho sa LCC gipangulohan sa mga kauban nga si Elizabeth glace.
Ang ikaduha nga proyekto mao ang demonstrasyon sa hydrogen ug kalikasan sa kalamboan (Hadduce), diin ang LCC gipangulohan sa tigdukiduki nga Kristiyanong Jaeger. Ang duha nagtinguha sa paghimo sa usa ka dako nga demonstrasyon sa paghimo sa proseso sa paghimo alang sa paghimo sa usa ka angay nga tanke sa CHGH2 gamit ang mga Carbon fiber Composite.
Adunay limitado nga volumetric nga pagkaayo kung ang gagmay nga mga silindro nga mga silingan gi-install sa patag nga mga cell sa baterya (wala) ug cubic type nga mga steel liners ug usa ka carbon fibe / epoxy composite sa gawas nga shell (tuo). Ang gigikanan sa imahe: Ang mga numero 3 ug 6 gikan sa "numero sa disenyo sa numero alang sa Type II Spy Vessel nga adunay sulud nga tensiyon sa mga bitiis" ni Ruf ug Zaremba et al.
Gihimo sa P4H ang usa ka eksperimento nga tanke nga cube nga naggamit sa usa ka thermoplastic frame nga adunay mga straps sa tensiyon / struts nga giputos sa carbon fiber. Gigamit sa mga HyDDes ang usa ka susama nga laraw, apan mogamit sa awtomatikong layup sa fiber (AFP) sa paghimo sa tanan nga mga tangke sa kompleto nga thermoplastic.
From a patent application by Thiokol Corp. to “Composite Conformal Pressure Vessel” in 1995 to German Patent DE19749950C2 in 1997, compressed gas vessels “may have any geometric configuration”, but especially flat and irregular shapes, in a cavity connected to the shell support. Gigamit ang mga elemento aron makalahutay sila sa kusog sa pagpalapad sa gas.
Usa ka 2006 nga Lawrence Liverrermore National Laboratory (llnl) nga papel naghubit sa tulo nga mga pamaagi sa presyur sa sulud nga sulud sa sulud nga sulud sa sulud nga sulud sa sulud nga sulud (pananglitan, hexagonal plastic singsing) ug usa ka komposisyon sa manipis nga panit nga panit. Ang mga doble nga sulud nga labing angay alang sa mas dagkong mga sudlanan diin ang mga tradisyonal nga pamaagi mahimong lisud nga i-apply.
Ang Patent De102009057170A nga gisang-at sa Volkswagen kaniadtong 2009 naghubit sa usa ka barko nga nakatag usa ka court sa pressure sa awto nga maghatag taas nga gibug-aton samtang nagpauswag sa paggamit sa wanang. Ang mga rektanggulo nga tanke naggamit sa mga konektor sa tensiyon tali sa duha nga mga rektanggulo nga atbang nga mga dingding, ug ang mga kanto gilibut.
Ang nahisgutan sa ibabaw ug uban pang mga konsepto gikutlo sa gleiss sa papel nga "proseso sa proseso alang sa mga cubic pressure vessel nga adunay mga bar nga" ni Gleiss ets et al. Sa Eccm20 (Hunyo 26-30, 2022, Lausanne, Switzerland). In this article, she cites a TUM study published by Michael Roof and Sven Zaremba, which found that a cubic pressure vessel with tension struts connecting rectangular sides is more efficient than several small cylinders that fit into the space of a flat battery, providing approximately 25% more. luna sa pagtipig.
Sumala sa Gleiss, ang problema sa pag-install sa usa ka dako nga gidaghanon sa gagmay nga mga type 4 cylinders sa usa ka flat nga centaincy sa tibuuk nga pag-undang sa mga cikiation kaysa mga cubic jars. "
Bisan pa, adunay uban pang mga problema sa cubic nga laraw sa tanke. "Dayag, tungod sa gipilit nga gas, kinahanglan nimo nga wagtangon ang mga nagduko nga pwersa sa patag nga mga dingding," ingon ni Gleiss. "Tungod niini, kinahanglan nimo ang usa ka gipalig-on nga istruktura nga nagkonektar sa sulud sa mga dingding sa tangke. Apan lisud buhaton ang mga composite."
Glace ug ang iyang koponan misulay sa pag-uban sa pagpalig-on sa mga tensyon sa mga bar sa presyur sa usa ka paagi nga angay alang sa filament nga proseso sa pagpamatay. "Kini hinungdanon alang sa taas nga gidaghanon
Upat ka mga Lakang aron Maghimo usa ka Trutas nga Cubic Composite Tank alang sa P4h Project. Kredito sa Imahen:
Aron makab-ot ang kadena, ang koponan naghimo usa ka bag-ong konsepto nga gilangkuban sa upat ka mga lakang, ingon sa gipakita sa itaas. Ang mga tensiyon sa tensiyon, gipakita sa itom sa mga lakang, usa ka prefabricated frame nga istraktura nga gihimo gamit ang mga pamaagi nga gikuha gikan sa Mai Skelett Project. Alang sa kini nga proyekto, naugmad sa BMW ang usa ka frame sa windshield nga "Gamit ang upat nga mga ringpas nga fiber nga gipalig-on sa fiber, nga dayon gihulma sa usa ka plastik nga bayanan.
Ang bayanan sa usa ka eksperimento nga cubic tank. Ang mga seksyon sa hexagonal nga seksyon 3D nga giimprinta sa TUM gamit ang dili tinuyo nga Filament Pla Filament Kredito sa Imahen sa Teknikal nga University of Munich LCC.
"Ang ideya mao nga mahimo nimong tukuron ang bayanan sa usa ka cubic tank ingon usa ka modular nga istruktura," ingon ni Guce. "Kini nga mga module dayon gibutang sa usa ka hubag nga himan, ang mga tensiyon sa tensiyon gibutang sa mga module sa frame, ug dayon ang pamaagi ni Mai Skelett gigamit sa palibot sa mga bayanan." pamaagi sa produksiyon sa masa, nga miresulta sa usa ka istruktura nga gigamit ingon usa ka mandrel o kinauyokan aron ibalot ang storage tank composite shell.
Gidisenyo ni Tum ang tanke nga frame ingon usa ka cubic nga "unan" nga adunay solidong mga kilid, mga sulud sa sulud ug usa ka hexagonal sumbanan sa ibabaw ug sa ilawom nga adunay sulud nga gilakip ug gilakip. Ang mga lungag alang sa kini nga mga racks usab nagpatik sa 3D. "Alang sa among inisyal nga tangke sa eksperimento, gipatik namon ang 3D nga hexagonal frame nga mga seksyon nga gigamit ang Polylactic Acid [POS, usa ka thermoplastic sa Polylactic] tungod kay kini dali ug barato," ingon ni Grace.
Gipalit sa koponan ang 68 ka mabug-at nga carbon fiber nga gipalig-on sa Polyamide 6 (PA6) gikan sa SGL carbon (Meitingen, Alemanya) alang sa paggamit ingon mga bugkos. "Aron masulayan ang konsepto, wala kami magbuhat sa bisan unsang paghulma," ingon ang mga bulak, "apan gisulud lamang ang mga spacer sa usa ka korona nga adunay usa ka mankrel alang sa pag-ayo sa tangker." Gihangyo niya nga bisan kini nga mga sungkod medyo dali nga hangin, adunay pipila ka makahuluganon nga mga problema nga mahubit sa ulahi.
"Sa una nga yugto, ang atong katuyoan mao ang pagpakita sa pagmugna sa laraw ug pag-ila sa mga problema sa konsepto sa produksiyon," gipatin-aw ang gleiss. "Mao nga ang tensiyon nagtuyok gikan sa gawas nga bahin sa istruktura sa kalabera, ug among gilakip ang ulo sa matag usa nga gunitanan. Thirm sa pag-filter. geometrically nga gilakip sa sulod sa tangke. Laminate sa mga dingding.
Spacer cap alang sa paglupad. Gigamit sa Tum ang mga plastik nga takup sa mga tumoy sa mga gunitanan nga tensyon aron mapugngan ang mga lanot gikan sa paghabol sa filament winding. Kredito sa Imahen sa Teknikal nga University of Munich LCC.
Gisubli usab sa glace nga kining unang tanke usa ka pamatuod sa konsepto. "Ang paggamit sa 3D nga pag-imprinta ug kola lamang alang sa pasiuna nga pagsulay ug gihatagan kami usa ka ideya sa mga bahin sa mga tensiyon nga gipahimutang sa mga poste sa wala pa ang mga plastik nga gipahimutang sa mga poste sa pag-abut sa mga posas Gikuha namon kini nga mga caps sa pagpanalipod ug gipulihan ang mga tumoy sa mga tukon sa wala pa ang katapusang pagbalot. "
Ang team nag-eksperimento sa lainlaing mga sitwasyon sa pagtukod pag-usab. "Kadtong nagtan-aw sa palibot nga labing maayo," miingon si Grace. "Ingon usab, sa panahon sa prototyping phase, gigamit namon ang usa ka giusab nga gamit sa welding aron mag-init ug i-reshape ang usa ka mas dako nga himan nga mahimong mahugawan sa mga struts sa usa ka sulud nga sulud sa sulud sa sulud sa sulud.."
Ang mga ulo sa drawbar nag-reshap. Nag-eksperimento ang TUM nga adunay lainlaing mga konsepto ug giusab ang mga welds aron ipahiuyon ang mga tumoy sa mga komposit nga relasyon alang sa paglakip sa tangke nga bungbong laminate. Kredito sa Imahen:
Sa ingon, ang Laminate naayo pagkahuman sa una nga lakang sa pagpahuway, ang mga post na-reshap, nahuman ang TUM sa ikaduhang pagpahid sa mga filament, ug dayon ang gawas nga tangke nga wall lambate nakalas sa ikaduha. Palihug hinumdumi nga kini usa ka type 5 nga laraw sa tanke, nga nagpasabut nga wala'y usa ka plastic liner ingon usa ka babag sa gas. Tan-awa ang panaghisgot sa sunod nga mga lakang sa seksyon sa ubos.
"Gipamutol namon ang una nga demo sa mga seksyon sa krus ug gipunting ang konektado nga lugar," ingon ni Guce. "Ang usa ka suod nga nagpakita nga kami adunay pipila nga mga kalidad nga isyu sa laminate, nga adunay mga ulo sa strut nga wala gibutang ang patag sa interior laminate."
Pagsulbad sa mga problema sa mga gaps tali sa laminata sa sulud ug sa gawas nga mga paril sa tangke. Ang giusab nga punoan sa lubid nga gapos nagmugna sa usa ka gintang tali sa una ug ikaduha nga turno sa eksperimento nga tanke. Kredito sa Imahen sa Teknikal nga University of Munich LCC.
Kini nga pasiuna nga 450 x 290 x 80mm tank nahuman na sa miaging ting-init. "Nakahimo kami daghang pag-uswag sukad niadto, apan kami adunay usa ka gintang tali sa sulod ug sa gawas nga laminate," ingon ni Guce. "Mao nga gisulayan namon nga pun-on ang mga gaps nga adunay limpyo, taas nga viscosity resin. Kini sa tinuud nagpalambo sa koneksyon tali sa mga estudyo ug laminate, nga nagdugang sa mekanikal nga stress."
Ang koponan nagpadayon sa pagpalambo sa disenyo ug proseso sa tangke, lakip ang mga solusyon alang sa gitinguha nga sumbanan sa hangin. "Ang mga kilid sa tangke sa pagsulay wala hingpit nga nag-curling tungod kay lisud alang sa kini nga geometry aron makahimo usa ka nag-winding nga agianan," gipasabut sa glace. "Ang among pasiunang pag-undang sa anggulo mao ang 75 °, apan nahibal-an namon nga daghang mga sirkito ang gikinahanglan aron matubag ang lulan sa kini nga solusyon sa kini nga problema.
"Gipakita namon ang posibilidad sa kini nga konsepto sa produksiyon," ingon ang Gleiss, "apan kinahanglan namon nga magtrabaho pa aron mapauswag ang koneksyon tali sa laminata ug pag-reshap sa mga gapos sa pagsulay. Gub-on nimo ang mga Spacer gikan sa laminata ug pagsulay sa mga mekanikal nga granya nga ang mga lutahan makasukol. "
Ang kini nga bahin sa Polymers4hersenen nga proyekto mahuman sa katapusan sa 2023, diin ang oras nga gilauman sa Gleis nga makompleto ang ikaduhang tanke sa demonstrasyon. Makapainteres, ang mga laraw karon mogamit hapsay nga gipalig-on nga Thermoplastics sa bayanan ug mga composite sa thermoset sa mga paril sa tanke. Ang pamaagi ba sa hybrid magamit sa katapusang tanke sa demonstrasyon? "Oo," miingon si Grace. "Ang among mga kasosyo sa Polymers4hersenen Project nag-uswag sa mga Epoxy Resins ug uban pang mga sangkap nga matrix nga adunay mas maayo nga mga kabtangan sa hydrogen nga mga kabtangan." Gilista niya ang duha ka mga kauban nga nagtrabaho sa kini nga buhat, PCCL ug University of Tampere (TAMPEE, Finland).
Gleiss ug ang iyang team usab nagbinayloay usab sa kasayuran ug gihisgutan ang mga ideya nga adunay jaeger sa ikaduhang hymdes project gikan sa LCC Mapasig-uli nga Tank Tangke.
"Maghimo kami usa ka makapadasig nga composite pressure vessel alang sa mga drone sa panukiduki," ingon ni Jaeger. "Kini usa ka kolaborasyon tali sa duha nga mga departamento sa Aerospace ug Geodetic Department of Tum - LTC ug ang Department of Helospace Technology ug ang usa ka lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect sa Aerospace. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Ang sunod nga lakang sa pag-confect. Human sa kini nga lakang sa pag-confect.
"Ang tibuuk nga ideya mao ang pagpalambo sa usa ka eksploratory drone nga adunay usa ka hybrid nga sistema sa cell cell ug baterya nga propulsion system," siya nagpadayon. Gamiton niini ang baterya sa panahon sa taas nga kuryente nga mga load (ie Takekoff ug Landing) ug dayon ibalhin sa cell cell sa panahon sa gaan nga pag-cruising sa gaan. "Ang Team sa HT adunay usa ka drone sa panukiduki ug gilaraw pag-usab ang Powertrain nga mogamit sa mga baterya ug mga cell cells," giingon ni Yealo. "Nagpalit usab sila usa ka tangke sa CGH2 aron sulayan kini nga transmission."
"Ang akong koponan gitahasan sa pagtukod sa usa ka pressure tank prototype nga angay, apan dili tungod sa mga isyu sa packaging nga mahimo sa usa ka tanke sa cylindrical," siya mipasabut. "Ang usa ka tangke nga flatter wala maghatag ingon usa ka kusog nga pagsukol sa hangin. Mao nga nakakuha ka labi ka maayo nga pasundayag sa paglupad." Mga Dimensyon sa Tank nga gibanabana. 830 x 350 x 173 mm.
Bug-os nga tangke nga tanke sa thermoplastic AFP. For the HyDDen project, the LCC team at TUM initially explored a similar approach to that used by Glace (above), but then moved to an approach using a combination of several structural modules, which were then overused using AFP (below). Kredito sa Imahen sa Teknikal nga University of Munich LCC.
"Ang usa ka ideya susama sa pamaagi ni Elisabeth [Gleiss]," Si Yager nag-ingon, "sa pag-apil sa usa ka piho nga seksyon sa sulud sa sulud sa sulud sa sulud sa sulud sa sulud. I-seal ang tanan sa wala pa ang katapusang hangin sa AFP. "
"Kami naningkamot sa pagtapos sa ingon nga usa ka konsepto," siya nagpadayon, "ug magsugod usab pagsulay sa pagpili sa mga materyales sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang sa pag-undang. Hydrogen permeation pinaagi sa pagpit-os sa barko. "
Ang tanke nga hingpit nga hinimo sa thermoplastic ug ang mga gilis nga igahatag sa Teijin Carbon Europe Gmbh (Wuppertal, Germany). "Maggamit kami sa ilang PPS [Polyphenylene Sulfide], Peek [Polyether Ketone] ug lm paek [low matunaw nga polyaryl ketone nga mga materyales," yager miingon. "Ang mga pagtandi gihimo aron makita kung kinsa ang labing kaayo alang sa pagpanalipod sa pagsulod ug paghimo og mga bahin nga adunay mas maayo nga pasundayag." Naglaum siya nga makompleto ang pagsulay, istruktura ug proseso sa pag-modelo ug una nga demonstrasyon sa sunod nga tuig.
Ang buluhaton sa panukiduki gidala sa sulod sa module sa kometa nga "PolymersDrogen" (ID 21647053) sa panahon sa Comteral Ministry sa Climate Ministry ug Teknolohiya ug Teknolohiya ug Teknolohiya alang sa Digital Technology ug Economics. . Ang mga tagsulat nagpasalamat sa mga partisipante nga Polymer Center Center nga si Leoben Gmbh (PCCLION SA POLYERS ENGINTIED ANDERSICE SA POLYERSE SCIALERING ANAK NGA POLYERSED ANDSIONS SA POLYERS SA POLYERS ARPENSION SA POLYERS ARCENTER ARCEASED ALANG SA POLYERSE SCYLEDING ANAK ) Science), Teknolohiya sa Peak ug Faurecia nakaamot sa kini nga buluhaton sa panukiduki. Ang Comet-Modul gipondohan sa gobyerno sa Austria ug sa gobyerno sa estado sa Styria.
Pre-Reinforced Sheets alang sa mga istruktura nga nagdala sa load adunay padayon nga mga lanot - dili lamang gikan sa baso, apan usab gikan sa Carbon ug Aramid.
Adunay daghang mga paagi aron makahimo mga composite nga mga bahin. Busa, ang pagpili sa pamaagi alang sa usa ka partikular nga bahin magdepende sa materyal, ang laraw sa bahin, ug ang katapusan nga paggamit o aplikasyon. Ania ang usa ka giya sa pagpili.
Ang mga nag-shocker composite ug R & M international nagpalambo sa usa ka gi-recycle nga carbon fiber supply chain nga naghatag sa zero nga ihawan ug sa ulahi nga pag-andam sa mga pangpang sa mga kabtangan sa istruktura.
Post Oras: Mar-15-2023