8月4日消息,韩国釜山国立大学(Pusan National University)海洋工程系Jong-Chun Park教授团队评估了一种用于KRISO设计的船用Type C液氢(LH2)储罐的半主动低温牺牲液体(CSF)辅助保温系统,显著降低了液氢储运过程中的热泄漏问题。研究成果发表于《Energy Conversion and Management》期刊第357卷(2026年6月)。
液氢作为清洁能源载体具有巨大潜力,但储存面临严峻挑战。将氢气冷却至约20 K(-253℃)可获得液态氢,其体积能量密度约为气态氢的800倍。然而,即使极微量的热量泄漏也会导致液氢蒸发气化(boil-off),增加储罐压力并降低储存效率。
研究团队对KRISO设计的Type C船用液氢储罐进行了三维热传导模拟。基线配置中,结构支撑(tank supports)贡献了超过85%的总热泄漏量。针对这些热桥以及头壳接缝(head-shell junction)部位布置低温流体冷却通道后,获得了最大幅度的热泄漏削减效果:使用LNG作为低温牺牲流体可降低43.6%的热泄漏,使用液氮(LN2)则可降低66.5%。
韩国海洋研究院(KRISO)提出的CSF概念利用外部供应的LNG或液氮在冷却通道中拦截热量,防止其到达内罐。"牺牲"的含义是二次冷却剂在氢气之前吸收热量,流体设计为可再液化并循环使用而非排放丢弃。"关键是在热量到达液氢容器之前将其拦截,"Park教授解释道,"通过控制通道的流量和布置,我们可以将更多的入射热量引导到二次冷却剂中。"
传统保温材料如多层保温(MLI)、聚氨酯泡沫(PUF)和玻璃微珠虽能降低传热但存在性能瓶颈。CSF系统为大规模液氢储运提供了新的工程解决方案,尤其适用于液氢海运船舶,这是未来全球绿色氢能供应链的关键环节。
(来源:H2Tech)