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汽车中的氢
添加时间:2004/12/22  点击:2532  
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  汽车如何能够继续行驶

  如果将氢燃料用于汽车,重要的是汽车燃料箱中存储的氢燃料的续驶里程能达到使用汽油作为燃料时的水平。因此,人们希望汽车油箱中能携带尽可能多的氢燃料。采用液态氢燃料时最好的形式是将液氢在-253摄氏度下存储在一个绝热的燃料箱中。高效的绝热可以保证汽车在静止的情况下3天之内不会有热量损失。为延长这一时限并降低汽化损失,德国林德公司开发了一个新的过程:环境中的空气被吸入,在-191摄氏度时通过液态氢的汽化热将吸入的空气液化。然后液化空气流经一个位于外壳和内部燃料箱之间的冷却外套,并起到冰柜的作用。这一新工艺延长了汽车静止放置的无损失的时限,将这一时限延长至大约12天。

  液态氢燃料必须绝热保存

  在燃料管理上,所谓的深冷方案与压缩空气方案相比具有以下优点:所需压力低、大规模存储和运输量小。缺点如下:需要很好的绝热措施。但是利用航天技术,人们现在已经可以得到优良绝热材料制造的双层真空密封深冷容器。在汽车中存储氢燃料时,压力范围在1巴至5巴。相应的温度范围为-253摄氏度至-245摄氏度。燃料箱具有双层结构:在内箱和外箱之间具有一个抽成真空的中间层,厚度约为3厘米。使用薄的铝膜以减少辐射损失。绝热层的导热能力约为10—4瓦/(mK)。

  安全性问题

  此外还必须保证汽车中的氢燃料箱的安全,无论是在正常工作状态下还是在发生各种可能想像到的事故情况下,因此必须进行多次安全检测。与汽油相比,保证氢燃料的安全性措施不同:一方面,氢燃料的点火能量很小,在封闭的空间内可能发生爆炸;另一方面,其自燃点是汽油自燃点的两倍,氢的燃烧速度也很快,氢气会迅速逃逸,火焰会迅速熄灭。严重的气体爆炸反应要求氢气与氧气的体积比为2:1,而一般情况下是得不到这一比例的。当汽油混在空气中的比例达到11%以上时就可能发生爆炸,氢气的该比例则为13%。

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