මියුනිච් හි තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය හයිඩ්‍රජන් ගබඩාව වැඩි කිරීම සඳහා කාබන් ෆයිබර් සංයෝග යොදා ගනිමින් විධිමත් ඝන ටැංකි සංවර්ධනය කරයි | සංයුක්ත ලෝකය

BEV සහ FCEV සඳහා සම්මත පැතලි වේදිකා ටැංකි 25% වැඩි H2 ගබඩාවක් සපයන ඇටසැකිල්ලක් සහිත තාප ප්ලාස්ටික් සහ තාප කට්ටල සංයෝග භාවිතා කරයි. #හයිඩ්‍රජන් #ප්‍රවණතා
BMW සමඟ සහයෝගීතාවයකින් කියුබික් ටැංකියකට කුඩා සිලින්ඩර කිහිපයකට වඩා ඉහළ පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දිය හැකි බව පෙන්නුම් කළ පසු, මියුනිච් හි තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය සංයුක්ත ව්‍යුහයක් සහ අනුක්‍රමික නිෂ්පාදනය සඳහා පරිමාණ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීමේ ව්‍යාපෘතියක් ආරම්භ කළේය. පින්තුර ණය: TU Dresden (ඉහළ) වමේ), මියුනිච් හි තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය, කාබන් සංයුක්ත දෙපාර්තමේන්තුව (LCC)
ශුන්‍ය විමෝචනය (H2) හයිඩ්‍රජන් මගින් බල ගැන්වෙන ඉන්ධන සෛල විද්‍යුත් වාහන (FCEVs) ශුන්‍ය පාරිසරික ඉලක්ක සපුරා ගැනීම සඳහා අමතර මාර්ග සපයයි. H2 එන්ජිමක් සහිත ඉන්ධන සෛල මගී මෝටර් රථයක් විනාඩි 5-7 කින් පිරවිය හැකි අතර කිලෝමීටර 500 ක පරාසයක් ඇත, නමුත් අඩු නිෂ්පාදන පරිමාවන් නිසා දැනට වඩා මිල අධික වේ. පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා එක් ක්රමයක් වන්නේ BEV සහ FCEV මාදිලි සඳහා සම්මත වේදිකාවක් භාවිතා කිරීමයි. මෙය දැනට කළ නොහැක්කේ FCEV වල බාර් 700 ක සම්පීඩිත H2 වායුව (CGH2) ගබඩා කිරීමට භාවිතා කරන 4 වර්ගයේ සිලින්ඩරාකාර ටැංකි විදුලි වාහන සඳහා ප්‍රවේශමෙන් නිර්මාණය කර ඇති යටි බැටරි මැදිරි සඳහා සුදුසු නොවන බැවිනි. කෙසේ වෙතත්, කොට්ට සහ කැට ආකාරයෙන් පීඩන භාජන මෙම පැතලි ඇසුරුම් අවකාශයට ගැලපේ.
"සංයුක්ත අනුකූල පීඩන යාත්‍රාව" සඳහා US5577630A පේටන්ට් බලපත්‍රය, 1995 දී Thiokol Corp. විසින් ගොනු කරන ලද අයදුම්පත (වමේ) සහ 2009 දී BMW විසින් පේටන්ට් බලපත්‍ර ලබා ගත් සෘජුකෝණාස්‍රාකාර පීඩන යාත්‍රාව (දකුණේ).
මියුනිච් හි තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලයේ (TUM, මියුනිච්, ජර්මනිය) කාබන් සංයුක්ත දෙපාර්තමේන්තුව (LCC) මෙම සංකල්පය වර්ධනය කිරීම සඳහා ව්‍යාපෘති දෙකකට සම්බන්ධ වේ. පළමුවැන්න Leoben Polymer Competence Center (PCCL, Leoben, Austria) විසින් මෙහෙයවනු ලබන Polymers4Hydrogen (P4H) වේ. LCC වැඩ පැකේජය මෙහෙයවනු ලබන්නේ සහෝදර Elizabeth Glace විසිනි.
දෙවන ව්‍යාපෘතිය වන්නේ හයිඩ්‍රජන් ප්‍රදර්ශනය සහ සංවර්ධන පරිසරය (HyDDen) වන අතර එහිදී LCC පර්යේෂක ක්‍රිස්ටියන් ජෙගර් විසින් මෙහෙයවනු ලබයි. කාබන් ෆයිබර් සංයෝග භාවිතයෙන් සුදුසු CGH2 ටැංකියක් සෑදීම සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ මහා පරිමාණ ආදර්ශනයක් නිර්මාණය කිරීම දෙකම අරමුණු කරයි.
පැතලි බැටරි සෛල (වමේ) සහ වානේ ලයිනර් වලින් සාදන ලද ඝනක වර්ගයේ 2 පීඩන යාත්රා සහ කාබන් ෆයිබර්/ඉෙපොක්සි සංයුක්ත පිටත කවචය (දකුණේ) කුඩා විෂ්කම්භය සිලින්ඩර ස්ථාපනය කරන විට සීමිත පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. රූප මූලාශ්‍රය: රූප 3 සහ 6, Ruf සහ Zaremba et al විසින් "අභ්‍යන්තර ආතති කකුල් සහිත II වර්ගයේ පීඩන පෙට්ටි යාත්‍රාව සඳහා සංඛ්‍යාත්මක සැලසුම් ප්‍රවේශය" වෙතින් වේ.
P4H විසින් පර්යේෂණාත්මක ඝනක ටැංකියක් නිපදවා ඇති අතර එය කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ඉෙපොක්සි වලින් ඔතා ඇති සංයුක්ත ආතති පටි/ස්ට්‍රට්ස් සහිත තාප ප්ලාස්ටික් රාමුවක් භාවිතා කරයි. HyDDen සමාන සැලසුමක් භාවිතා කරනු ඇත, නමුත් සියලු තාප ප්ලාස්ටික් සංයුක්ත ටැංකි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ස්වයංක්‍රීය තන්තු සැකසුම (AFP) භාවිතා කරනු ඇත.
තියොකොල් කෝපරේෂන් විසින් පේටන්ට් බලපත්‍ර අයදුම්පත්‍රයක සිට 1995 දී “සංයුක්ත අනුකූල පීඩන යාත්‍රාව” දක්වා 1997 දී ජර්මානු පේටන්ට් බලපත්‍රය DE19749950C2 දක්වා සම්පීඩිත ගෑස් යාත්‍රා “ඕනෑම ජ්‍යාමිතික වින්‍යාසයක් තිබිය හැකිය”, නමුත් විශේෂයෙන් සමතලා සහ අක්‍රමවත් ආධාරක හැඩතලවලට සම්බන්ධ කර ඇත. . වායුවේ ප්රසාරණ බලයට ඔරොත්තු දිය හැකි වන පරිදි මූලද්රව්ය භාවිතා වේ.
2006 Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) පත්‍රිකාවක් ප්‍රවේශ තුනක් විස්තර කරයි: සූතිකා තුවාලය අනුරූප පීඩන යාත්‍රාවක්, තුනී බිත්ති සහිත H2 කන්ටේනරයකින් වට වූ අභ්‍යන්තර විකලාංග දැලිස් ව්‍යුහයක් (2 cm හෝ ඊට අඩු කුඩා සෛල) අඩංගු මයික්‍රොලැටිස් පීඩන යාත්‍රාවක්. ඇලවූ කුඩා කොටස් (උදා, ෂඩාස්රාකාර ප්ලාස්ටික් මුදු) සහ තුනී පිටත කවච සම සංයුතියකින් සමන්විත අභ්යන්තර ව්යුහයකින් සමන්විත වන අනුරූ කන්ටේනරය. සාම්ප්‍රදායික ක්‍රම යෙදීමට අපහසු විය හැකි විශාල බහාලුම් සඳහා අනුපිටපත් බහාලුම් වඩාත් සුදුසු වේ.
2009 දී Volkswagen විසින් ගොනු කරන ලද පේටන්ට් බලපත්‍රය DE102009057170A අභ්‍යවකාශ භාවිතය වැඩි දියුණු කරන අතරම ඉහළ බර කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙන වාහනයක සවිකර ඇති පීඩන යාත්‍රාවක් විස්තර කරයි. සෘජුකෝණාස්රාකාර ටැංකි සෘජුකෝණාස්රාකාර ප්රතිවිරුද්ධ බිත්ති දෙකක් අතර ආතති සම්බන්ධක භාවිතා කරන අතර කොන් වටකුරු වේ.
ඉහත සහ අනෙකුත් සංකල්ප Gleiss et al විසින් "ස්ට්‍රෙච් බාර් සහිත කියුබික් පීඩන යාත්‍රා සඳහා ක්‍රියාවලි සංවර්ධනය" යන ලිපියේ Gleiss විසින් උපුටා දක්වා ඇත. ECCM20 හිදී (2022 ජූනි 26-30, ලෝසැන්, ස්විට්සර්ලන්තය). මෙම ලිපියේ, ඇය Michael Roof සහ Sven Zaremba විසින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද TUM අධ්‍යයනයක් උපුටා දක්වන අතර, එමඟින් සෘජුකෝණාස්‍රාකාර පැති සම්බන්ධ කරන ආතති නූල් සහිත cub න පීඩන යාත්‍රාවක් පැතලි බැටරියක අවකාශයට ගැලපෙන කුඩා සිලින්ඩර කිහිපයකට වඩා කාර්යක්ෂම වන අතර එය ආසන්න වශයෙන් 25 ක් සපයයි. % තව. ගබඩා ඉඩ.
Gleiss ට අනුව, පැතලි නඩුවක කුඩා වර්ගයේ 4 සිලින්ඩර විශාල සංඛ්යාවක් ස්ථාපනය කිරීමේ ගැටලුව වන්නේ "සිලින්ඩර අතර පරිමාව විශාල ලෙස අඩු වී ඇති අතර පද්ධතියට ඉතා විශාල H2 වායු පාරගම්ය මතුපිටක් ද ඇත. සමස්තයක් වශයෙන්, පද්ධතිය ඝන භාජනවලට වඩා අඩු ගබඩා ධාරිතාවක් සපයයි.
කෙසේ වෙතත්, ටැංකියේ ඝනක සැලසුමේ වෙනත් ගැටළු තිබේ. "නිසැකවම, සම්පීඩිත වායුව නිසා, ඔබ පැතලි බිත්ති මත නැමීමේ බලවේග වලට ප්රතිවිරෝධතා කළ යුතුය," Gleiss පැවසීය. “මේ සඳහා ඔබට ටැංකියේ බිත්තිවලට අභ්‍යන්තරව සම්බන්ධ වන ශක්තිමත් කරන ලද ව්‍යුහයක් අවශ්‍ය වේ. නමුත් සංයුක්ත සමඟ එය කිරීම දුෂ්කර ය.
ග්ලේස් සහ ඇගේ කණ්ඩායම සූතිකා එතීෙම් ක්‍රියාවලියට සුදුසු ආකාරයෙන් පීඩන යාත්‍රාව තුළට ශක්තිමත් කරන ආතති තීරු ඇතුළත් කිරීමට උත්සාහ කළහ. "මෙය අධි පරිමා නිෂ්පාදනය සඳහා වැදගත් වන අතර කලාපයේ එක් එක් බර සඳහා තන්තු දිශානතිය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා බහාලුම් බිත්තිවල එතීෙම් රටාව සැලසුම් කිරීමට ද අපට ඉඩ සලසයි."
P4H ව්‍යාපෘතිය සඳහා අත්හදා බැලීමේ ඝනක සංයුක්ත ටැංකියක් සෑදීමට පියවර හතරක්. පින්තුර ණය: “වරහන සහිත ඝන පීඩන යාත්‍රා සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීම”, මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්වවිද්‍යාලය, Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතිය, ECCM20, ජුනි 2022.
දාමය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, කණ්ඩායම ඉහත පෙන්වා ඇති පරිදි ප්‍රධාන පියවර හතරකින් සමන්විත නව සංකල්පයක් වර්ධනය කර ඇත. පියවර මත කළු පැහැයෙන් දැක්වෙන ආතති නූල්, MAI Skelett ව්‍යාපෘතියෙන් ලබාගත් ක්‍රම භාවිතයෙන් සකස් කරන ලද පෙර සැකසූ රාමු ව්‍යුහයකි. මෙම ව්‍යාපෘතිය සඳහා, BMW විසින් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පල්ට්‍රෂන් දඬු හතරක් භාවිතා කරමින් සුළං ආවරණ රාමු “රාමුවක්” සංවර්ධනය කරන ලද අතර ඒවා ප්ලාස්ටික් රාමුවකට අච්චු කරන ලදී.
පර්යේෂණාත්මක ඝන ටැංකියක රාමුව. TUM විසින් මුද්‍රණය කරන ලද ෂඩාස්‍රාකාර අස්ථි කොටස් 3D, ශක්තිමත් නොකළ PLA සූත්‍රිකාව (ඉහළ), CF/PA6 pultrusion දඬු ආතති වරහන් (මැද) ලෙස ඇතුළු කිරීම සහ පසුව වරහන් (පහළ) වටා සූතිකා එතීම. පින්තූර ණය: මියුනිච් හි කාර්මික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
"අදහස නම් ඔබට ඝන ටැංකියක රාමුව මොඩියුලර් ව්යුහයක් ලෙස ගොඩනගා ගත හැකි බවයි," ග්ලේස් පැවසීය. "මෙම මොඩියුල පසුව අච්චු මෙවලමක තබා, ආතති නූල් රාමු මොඩියුලවල තබා ඇත, පසුව MAI Skelett ගේ ක්රමය රාමු කොටස් සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා නූල් වටා භාවිතා කරයි." ස්කන්ධ නිෂ්පාදන ක්‍රමය, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ගබඩා ටැංකියේ සංයුක්ත කවචය එතීමට මැන්ඩලයක් හෝ හරයක් ලෙස භාවිතා කරන ව්‍යුහයක් ඇති කරයි.
TUM විසින් ටැංකි රාමුව ඝන පැති, වටකුරු කොන් සහ ඉහළ සහ පහළින් ෂඩාස්‍රාකාර රටාවක් සහිත ඝන “කුෂන්” ලෙස නිර්මාණය කර ඇති අතර එමඟින් බැඳීම් ඇතුළු කර ඇමිණිය හැකිය. මෙම රාක්ක සඳහා සිදුරු ද 3D මුද්රණය කර ඇත. "අපගේ ආරම්භක පර්යේෂණ ටැංකිය සඳහා, අපි පොලිලැක්ටික් අම්ලය [PLA, ජෛව පාදක තාප ප්ලාස්ටික්] භාවිතා කරමින් ෂඩාස්රාකාර රාමු කොටස් ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය කළේ එය පහසු සහ ලාභදායී වූ බැවිනි," ග්ලේස් පැවසීය.
ටයිම්ස් ලෙස භාවිතා කිරීම සඳහා කණ්ඩායම SGL කාබන් (Meitingen, Germany) වෙතින් කුඩු කරන ලද කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමයිඩ් 6 (PA6) දඬු 68 ක් මිලදී ගන්නා ලදී. "සංකල්පය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, අපි කිසිදු අච්චුවක් නොකළෙමු, නමුත් සරලවම ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත පැණි වද හර රාමුවකට ස්පේසර් ඇතුළු කර ඒවා ඉෙපොක්සි මැලියම් වලින් ඇලවූවා. මෙය පසුව ටැංකිය එතීම සඳහා මැන්ඩලයක් සපයයි. මෙම දඬු සුළඟට සාපේක්ෂව පහසු වුවද, පසුව විස්තර කෙරෙන සැලකිය යුතු ගැටළු කිහිපයක් ඇති බව ඇය සඳහන් කරයි.
"පළමු අදියරේදී, අපගේ ඉලක්කය වූයේ නිර්මාණයේ නිෂ්පාදන හැකියාව ප්රදර්ශනය කිරීම සහ නිෂ්පාදන සංකල්පයේ ගැටළු හඳුනා ගැනීමයි" යනුවෙන් Gleiss පැහැදිලි කළේය. “එබැවින් ආතති නූල් අස්ථි ව්‍යුහයේ පිටත මතුපිටින් නෙරා එන අතර තෙත් සූතිකා එතීම භාවිතයෙන් අපි මෙම හරයට කාබන් තන්තු සවි කරමු. ඊට පස්සේ, තුන්වන පියවරේදී, අපි එක් එක් ටයි පටියේ හිස නමන්නෙමු. තාප ප්ලාස්ටික්, එබැවින් අපි හිස නැවත හැඩගැන්වීමට තාපය භාවිතා කරන අතර එමඟින් එය සමතලා වී පළමු එතීමේ ස්ථරයට අගුළු දමයි. ඉන්පසුව අපි පැතලි තෙරපුම් හිස ටැංකිය තුළ ජ්යාමිතිකව වසා ඇති පරිදි ව්යුහය නැවත ඔතා ඉදිරියට යන්නෙමු. බිත්ති මත ලැමිෙන්ට්.
වංගු කිරීම සඳහා ස්පේසර් තොප්පිය. TUM සූතිකා වංගු කිරීමේදී තන්තු පැටලීම වැළැක්වීම සඳහා ආතති කූරුවල කෙළවරේ ප්ලාස්ටික් තොප්පි භාවිතා කරයි. පින්තූර ණය: මියුනිච් හි කාර්මික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
මෙම පළමු ටැංකිය සංකල්පයේ සාක්ෂියක් බව ග්ලේස් නැවත අවධාරණය කළේය. “ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය සහ මැලියම් භාවිතය මූලික පරීක්ෂණ සඳහා පමණක් වූ අතර අප මුහුණ දුන් ගැටලු කිහිපයක් පිළිබඳ අදහසක් අපට ලබා දුන්නේය. නිදසුනක් ලෙස, වංගු කිරීමේදී, තන්තු ආතති කූරුවල කෙළවරට හසු වී, තන්තු කැඩීම, තන්තු හානි සහ මෙයට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීම සඳහා තන්තු ප්‍රමාණය අඩු කරයි. පළමු වංගු කිරීමේ පියවරට පෙර කණු මත තැබූ නිෂ්පාදන ආධාරක ලෙස අපි ප්ලාස්ටික් තොප්පි කිහිපයක් භාවිතා කළෙමු. පසුව, අභ්‍යන්තර ලැමිෙන්ට් සෑදූ විට, අපි මෙම ආරක්ෂිත තොප්පි ඉවත් කර අවසාන එතීමට පෙර කණුවල කෙළවර නැවත සකස් කළෙමු.
කණ්ඩායම විවිධ ප්‍රතිසංස්කරණ අවස්ථා අත්හදා බැලීය. ග්රේස් පවසන්නේ "වටපිට බලන අය හොඳම දේ වැඩ කරනවා" කියායි. “එමෙන්ම, මූලාකෘති අවධියේදී, අපි තාපය යෙදීමට සහ ටයි දණ්ඩේ කෙළවර නැවත සකස් කිරීමට නවීකරණය කරන ලද වෙල්ඩින් මෙවලමක් භාවිතා කළෙමු. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන සංකල්පයක් තුළ, ඔබ සතුව එක් විශාල මෙවලමක් ඇති අතර එමඟින් නූල්වල සියලුම කෙළවර එකවර අභ්‍යන්තර නිමාවකින් යුත් ලැමිෙන්ට් එකක් බවට පත් කළ හැකිය. . ”
ඩ්‍රෝබාර් හිස් නැවත හැඩගස්වා ඇත. TUM විවිධ සංකල්ප සමඟ අත්හදා බැලීම් කළ අතර ටැංකි බිත්ති ලැමිෙන්ට් වෙත ඇමිණීම සඳහා සංයුක්ත බැඳීම්වල කෙළවර පෙළගැස්වීම සඳහා වෑල්ඩින් වෙනස් කරන ලදී. පින්තුර ණය: “වරහන සහිත ඝන පීඩන යාත්‍රා සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීම”, මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්වවිද්‍යාලය, Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතිය, ECCM20, ජුනි 2022.
මේ අනුව, පළමු වංගු කිරීමේ පියවරෙන් පසු ලැමිෙන්ට් සුව වේ, කණු නැවත හැඩගස්වා, TUM සූතිකාවල දෙවන වංගු කිරීම සම්පූර්ණ කරයි, පසුව පිටත ටැංකියේ බිත්ති ලැමිෙන්ට් දෙවන වරටත් සුව කරයි. මෙය 5 වර්ගයේ ටැංකි සැලසුමක් බව කරුණාවෙන් සලකන්න, එයින් අදහස් කරන්නේ එය ගෑස් බාධකයක් ලෙස ප්ලාස්ටික් ලයිනර් නොමැති බවයි. පහත ඊළඟ පියවර කොටසේ සාකච්ඡාව බලන්න.
"අපි පළමු ආදර්ශනය හරස්කඩවලට කපා සම්බන්ධිත ප්රදේශය සිතියම් ගත කළෙමු," ග්ලේස් පැවසීය. "අභ්‍යන්තර ලැමිෙන්ට් එක මත ස්ට්‍රට් හෙඩ්ස් සමතලා නොවීමත් සමඟ, ලැමිෙන්ට් සමඟ අපට ගුණාත්මක ගැටලු ඇති බව සමීප රූපයකින් පෙන්වයි."
ටැංකියේ අභ්යන්තර සහ පිටත බිත්තිවල ලැමිෙන්ට් අතර ඇති හිඩැස් සමඟ ගැටළු විසඳීම. නවීකරණය කරන ලද ටයි කූරු හිස පර්යේෂණාත්මක ටැංකියේ පළමු හා දෙවන හැරීම් අතර පරතරයක් ඇති කරයි. පින්තූර ණය: මියුනිච් හි කාර්මික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
මෙම ආරම්භක 450 x 290 x 80mm ටැංකිය පසුගිය ගිම්හානයේදී නිම කරන ලදී. "අපි එතැන් සිට බොහෝ ප්‍රගතියක් ලබා ඇත, නමුත් අපට තවමත් අභ්‍යන්තර සහ බාහිර ලැමිෙන්ට් අතර පරතරයක් ඇත," ග්ලේස් පැවසීය. “ඉතින් අපි පිරිසිදු, ඉහළ දුස්ස්රාවිත දුම්මලයකින් එම හිඩැස් පිරවීමට උත්සාහ කළා. මෙය ඇත්ත වශයෙන්ම ස්ටඩ් සහ ලැමිෙන්ට් අතර සම්බන්ධතාවය වැඩි දියුණු කරයි, එය යාන්ත්‍රික ආතතිය බෙහෙවින් වැඩි කරයි.
කණ්ඩායමට අවශ්‍ය වංගු රටාව සඳහා විසඳුම් ඇතුළුව ටැංකි සැලසුම සහ ක්‍රියාවලිය අඛණ්ඩව සංවර්ධනය කරන ලදී. “මෙම ජ්‍යාමිතියට වංගු සහිත මාර්ගයක් නිර්මාණය කිරීමට අපහසු වූ නිසා පරීක්ෂණ ටැංකියේ පැති සම්පූර්ණයෙන්ම රැලි වී නොතිබුණි,” ග්ලේස් පැහැදිලි කළේය. “අපගේ ආරම්භක වංගු කෝණය 75°ක් වූ නමුත් මෙම පීඩන යාත්‍රාවේ බර සපුරාලීමට බහු පරිපථ අවශ්‍ය බව අපි දැන සිටියෙමු. අපි තවමත් මෙම ගැටලුවට විසඳුමක් සොයමින් සිටින නමුත් දැනට වෙළඳපොලේ ඇති මෘදුකාංග සමඟ එය පහසු නැත. එය පසු විපරම් ව්‍යාපෘතියක් බවට පත් විය හැක.
"අපි මෙම නිෂ්පාදන සංකල්පයේ ශක්යතාව පෙන්නුම් කර ඇත," Gleiss පවසයි, "නමුත් අපි ලැමිෙන්ට් අතර සම්බන්ධය වැඩිදියුණු කිරීම සහ ටයි කූරු නැවත සකස් කිරීම සඳහා තවදුරටත් කටයුතු කළ යුතුය. “පරීක්ෂණ යන්ත්‍රයක බාහිර පරීක්ෂණ. ඔබ ලැමිෙන්ට් එකෙන් ස්පේසර් ඉවතට ගෙන එම සන්ධිවලට ඔරොත්තු දිය හැකි යාන්ත්‍රික බර පරීක්ෂා කරන්න.
Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතියේ මෙම කොටස 2023 අවසානයේ නිමවනු ඇති අතර එම කාලය වන විට Gleis දෙවන ආදර්ශන ටැංකිය නිම කිරීමට බලාපොරොත්තු වේ. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, අද මෝස්තරවල රාමුවේ පිළිවෙලට ශක්තිමත් කරන ලද තාප ප්ලාස්ටික් සහ ටැංකි බිත්තිවල තාප කට්ටල සංයෝග භාවිතා කරයි. මෙම දෙමුහුන් ප්‍රවේශය අවසාන ප්‍රදර්ශන ටැංකියේ භාවිතා කරයිද? "ඔව්," ග්රේස් පැවසීය. "Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතියේ අපගේ හවුල්කරුවන් වඩා හොඳ හයිඩ්‍රජන් බාධක ගුණ සහිත ඉෙපොක්සි ෙරසින් සහ අනෙකුත් සංයුක්ත අනුකෘති ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කරමින් සිටී." ඇය මෙම කාර්යයේ වැඩ කරන හවුල්කරුවන් දෙදෙනෙකු ලැයිස්තුගත කරයි, PCCL සහ Tampere විශ්ව විද්‍යාලය (Tampere, Finland).
Gleiss සහ ඇයගේ කණ්ඩායම LCC conformal Composite tank වෙතින් දෙවන HyDDen ව්‍යාපෘතිය පිළිබඳව Jaeger සමඟ තොරතුරු හුවමාරු කර ගත් අතර අදහස් සාකච්ඡා කළහ.
“අපි පර්යේෂණ ඩ්‍රෝන යානා සඳහා විධිමත් සංයුක්ත පීඩන යාත්‍රාවක් නිෂ්පාදනය කරන්නෙමු,” ජේගර් පවසයි. “මෙය TUM - LCC හි අභ්‍යවකාශ හා භූගෝලීය දෙපාර්තමේන්තුවේ දෙපාර්තමේන්තු දෙක සහ හෙලිකොප්ටර් තාක්ෂණ දෙපාර්තමේන්තුව (HT) අතර සහයෝගීතාවයකි. ව්‍යාපෘතිය 2024 අවසන් වන විට අවසන් කෙරෙන අතර අපි දැනට පීඩන යාත්‍රාව අවසන් කරමින් සිටිමු. අභ්‍යවකාශ සහ වාහන ප්‍රවේශයට වඩා වැඩි සැලසුමක්. මෙම ආරම්භක සංකල්ප අදියරෙන් පසුව, ඊළඟ පියවර වන්නේ සවිස්තරාත්මක ව්‍යුහාත්මක ආකෘති නිර්මාණය කිරීම සහ බිත්ති ව්‍යුහයේ බාධක ක්‍රියාකාරිත්වය පුරෝකථනය කිරීමයි.
"මුළු අදහස වන්නේ දෙමුහුන් ඉන්ධන සෛලයක් සහ බැටරි ප්‍රචාලන පද්ධතියක් සහිත ගවේෂණාත්මක ඩ්‍රෝන යානයක් සංවර්ධනය කිරීමයි," ඔහු තවදුරටත් පැවසීය. එය අධික බල පැටවීමේදී (එනම් ගුවන්ගත වීමේදී සහ ගොඩබෑමේදී) බැටරිය භාවිතා කරනු ඇති අතර පසුව සැහැල්ලු බර යාත්‍රා කිරීමේදී ඉන්ධන සෛලය වෙත මාරු වේ. "HT කණ්ඩායමට දැනටමත් පර්යේෂණ ඩ්‍රෝන යානයක් තිබූ අතර බැටරි සහ ඉන්ධන සෛල දෙකම භාවිතා කිරීම සඳහා බලශක්ති දුම්රිය ප්‍රතිනිර්මාණය කර ඇත," යේගර් පැවසීය. "මෙම සම්ප්‍රේෂණය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ඔවුන් CGH2 ටැංකියක් ද මිලදී ගත්තා."
"මගේ කණ්ඩායමට ගැලපෙන පීඩන ටැංකි මූලාකෘතියක් තැනීම පැවරී ඇත, නමුත් සිලින්ඩරාකාර ටැංකියක් නිර්මාණය කරන ඇසුරුම් ගැටළු නිසා නොවේ," ඔහු පැහැදිලි කරයි. “පැතලි ටැංකියක් එතරම් සුළං ප්‍රතිරෝධයක් ලබා දෙන්නේ නැත. එබැවින් ඔබට වඩා හොඳ පියාසැරි කාර්ය සාධනයක් ලැබෙනු ඇත. ටැංකි මානයන් දළ වශයෙන්. 830 x 350 x 173 මි.මී.
සම්පූර්ණයෙන්ම තාප ප්ලාස්ටික් AFP අනුකූල ටැංකිය. HyDDen ව්‍යාපෘතිය සඳහා, TUM හි LCC කණ්ඩායම මුලින් Glace (ඉහළ) විසින් භාවිතා කරන ලද ප්‍රවේශයට සමාන ප්‍රවේශයක් ගවේෂණය කළ නමුත් පසුව AFP (පහළ) භාවිතයෙන් අධික ලෙස භාවිතා කරන ලද ව්‍යුහාත්මක මොඩියුල කිහිපයක එකතුවක් භාවිතා කරමින් ප්‍රවේශයකට මාරු විය. පින්තූර ණය: මියුනිච් හි කාර්මික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
“එක් අදහසක් එලිසබෙත් [ග්ලෙයිස්ගේ] ප්‍රවේශයට සමානයි,” යාගර් පවසයි, “ඉහළ නැමීමේ බලවේග සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා යාත්‍රා බිත්තියට ආතති වරහන් යෙදීම. කෙසේ වෙතත්, ටැංකිය සෑදීම සඳහා වංගු කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් භාවිතා කරනවා වෙනුවට, අපි AFP භාවිතා කරමු. එමනිසා, රාක්ක දැනටමත් ඒකාබද්ධ කර ඇති පීඩන භාජනයේ වෙනම කොටසක් නිර්මාණය කිරීම ගැන අපි සිතුවෙමු. මෙම ප්‍රවේශය මට මෙම ඒකාබද්ධ මොඩියුල කිහිපයක් ඒකාබද්ධ කිරීමට සහ අවසාන AFP වංගු කිරීමට පෙර සියල්ල මුද්‍රා තැබීමට අවසන් තොප්පිය යෙදීමට මට ඉඩ ලබා දුන්නේය.
"අපි එවැනි සංකල්පයක් අවසන් කිරීමට උත්සාහ කරමු," ඔහු තවදුරටත් කියා සිටියේ, "H2 වායුව විනිවිදීමට අවශ්ය ප්රතිරෝධය සහතික කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වන ද්රව්ය තෝරාගැනීම පරීක්ෂා කිරීම ආරම්භ කරන්න. මේ සඳහා, අපි ප්‍රධාන වශයෙන් තාප ප්ලාස්ටික් ද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන අතර AFP යන්ත්‍රයේ මෙම විනිවිද යාමේ හැසිරීමට සහ සැකසීමට ද්‍රව්‍ය බලපාන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව විවිධ වැඩ කරමින් සිටිමු. ප්‍රතිකාර ක්‍රමයට බලපෑමක් ඇතිවේද යන්න සහ කිසියම් පසු සැකසීමක් අවශ්‍ය වේද යන්න තේරුම් ගැනීම වැදගත්ය. පීඩන යාත්‍රාව හරහා හයිඩ්‍රජන් පාරගම්යතාවයට විවිධ අට්ටි බලපාන්නේ දැයි අපට දැන ගැනීමට අවශ්‍යයි.
ටැංකිය සම්පූර්ණයෙන්ම තාප ප්ලාස්ටික් වලින් සාදා ඇති අතර තීරු සපයනු ලබන්නේ Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal, Germany) විසිනි. “අපි ඔවුන්ගේ PPS [polyphenylene sulfide], PEEK [polyether ketone] සහ LM PAEK [අඩු දියවන පොලියරිල් කීටෝන්] ද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන්නෙමු,” Yager පැවසීය. "ඉන්පසු විනිවිද යාමේ ආරක්ෂාව සහ වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් සහිත කොටස් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා හොඳම එක කුමක්දැයි බැලීමට සැසඳීම් සිදු කරනු ලැබේ." ඉදිරි වසර තුළ පරීක්ෂණ, ව්‍යුහාත්මක සහ ක්‍රියාවලි ආකෘති නිර්මාණය සහ පළමු ආදර්ශන සම්පූර්ණ කිරීමට ඔහු බලාපොරොත්තු වේ.
දේශගුණික විපර්යාස, පරිසර, බලශක්ති, සංචලනය, නවෝත්පාදන සහ තාක්ෂණ සහ ඩිජිටල් තාක්‍ෂණ හා ආර්ථික කටයුතු පිළිබඳ ෆෙඩරල් අමාත්‍යාංශයේ ෆෙඩරල් අමාත්‍යාංශයේ COMET වැඩසටහන තුළ “Polymers4Hydrogen” (ID 21647053) COMET මොඩියුලය තුළ පර්යේෂණ කටයුතු සිදු කරන ලදී. . කතුවරුන් සහභාගී වන හවුල්කරුවන්ට ස්තුතිවන්ත වෙනවා පොලිමර් නිපුණතා මධ්‍යස්ථානය Leoben GmbH (PCCL, ඔස්ට්‍රියාව), Montanuniversitaet Leoben (Polymer ඉංජිනේරු සහ විද්‍යා පීඨය, පොලිමර් ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ රසායන විද්‍යා දෙපාර්තමේන්තුව, ද්‍රව්‍ය විද්‍යා දෙපාර්තමේන්තුව සහ පොලිමර් පරීක්ෂණ දෙපාර්තමේන්තුව), Tampere විශ්වවිද්‍යාලය (ඉංජිනේරු පීඨය) ද්රව්ය). ) විද්‍යාව), Peak Technology සහ Faurecia මෙම පර්යේෂණ කාර්යයට දායක විය. COMET-Modul සඳහා අරමුදල් සපයනු ලබන්නේ ඔස්ට්‍රියාවේ රජය සහ Styria ප්‍රාන්ත රජය විසිනි.
බර උසුලන ව්යුහයන් සඳහා පූර්ව-ශක්තිමත් කරන ලද තහඩු අඛණ්ඩ කෙඳි අඩංගු වේ - වීදුරු වලින් පමණක් නොව, කාබන් සහ ඇරමිඩ් වලින්.
සංයුක්ත කොටස් සෑදීමට බොහෝ ක්රම තිබේ. එබැවින්, යම් කොටසක් සඳහා ක්‍රමය තෝරා ගැනීම ද්‍රව්‍යය, කොටසෙහි සැලසුම සහ අවසාන භාවිතය හෝ යෙදුම මත රඳා පවතී. මෙන්න තේරීම් මාර්ගෝපදේශයකි.
Shocker Composites සහ R&M International විසින් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද කාබන් ෆයිබර් සැපයුම් දාමයක් සංවර්ධනය කරමින් සිටින අතර එය ශුන්‍ය ඝාතනයක්, වර්ජින් ෆයිබර් වලට වඩා අඩු පිරිවැයක් සපයන අතර අවසානයේ ව්‍යුහාත්මක ගුණාංගවලින් අඛණ්ඩ තන්තු වෙත ළඟා වන දිග ලබා දෙනු ඇත.