Metallhydridspeicher zur Wasserstoffversorgung und Kühlung von Brennstoffzellenfahrzeugen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2009
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik ; 699 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 148 S. graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 9783183699124 |
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| adam_text | Titel: Metallhydridspeicher zur Wasserstoffversorgung und Kühlung von Brennstoffzellenfahrzeugen
Autor: Wenger, David
Jahr: 2009
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Zielsetzung der Arbeit 4
2 Stand der Technik: Brennstoffzellenfahrzeuge 6
2.1 Grundlagen der PEM-BrennstoffzeUen 6
2.2 Fahrzeugantriebe mit Brennstoffzellen 11
2.3 Wasserstoffspeicher 13
2.4 Fahrzeugkühlung 15
3 Stand der Technik: Wasserstoffspeicherungin Metallhydriden 20
3.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften der Metallhydride .... 20
3.1.1 Spezielle Eigenschaften realer Metallhydride 23
3.1.2 Reaktionskinetik 26
3.2 Metallhydridspeicher 28
3.3 Metallhydrid-Speichersysteme für Kraftfahrzeuge 31
3.3.1 Rohrbündelkonzept der Fa. Daimler-Benz 31
3.3.2 Hochdruckhydridspeicher der Fa. Toyota 34
3.3.3 Kaltstartaggregat für Brennstoffzellen 35
4 Metallhydridspeicher zur Kühlung von Brennstoffzellensystemen 37
4.1 Metallhydridspeicher als thermische Ausgleichsspeicher .... 37
4.2 Modellierung eines Fahrzeug-Brennstoffzellensystems 39
4.3 Modellierung eines Fahrzeug-Kühlsystems 50
4.4 Dimensionierung des Metallhydridspeichers 52
4.5 Zusammenfassung des Kapitels 63
5 Modellierung eines Metallhydridspeichers 65
v
6 Experimente zur Dynamik von Metallhydridspeichern 79
6.1 Entwurf eines Metallhydridspeichers 80
6.2 Auswahl des Hydridmaterials 82
6.3 Aufbau des Prüfstands • 87
6.4 Versuchsergebnisse 89
6.4.1 Ermittlung des äußeren Wärmeübergangskoeffizienten . 89
6.4.2 Ermittlung der Maximaltemperatur bei der Absorption . 91
6.4.3 Druck-und Temperaturverlauf bei der Desorption .... 93
6.4.4 Nutzbare Kapazität in Abhängigkeit der Entnahmerate . . 96
6.4.5 Temperaturverlauf in Abhängigkeit der entnommenen
Wasserstoffmasse 99
7 Simulation der Dynamik von Metallhydridspeichern 102
7.1 Validierung der Simulation 102
7.2 Simulationen mit 4.5 mm Schüttungshöhe 109
7.3 Simulationen mit 10 mm Schüttungshöhe 118
7.4 Simulationen mit 50 mm Schüttungshöhe 122
8 Ausblick !25
A Anhang 127
A.1 Stoffdaten 127
A.2 Berechnung des wasserseiügenWärmeübergangskoeffzienten . 128
A3 Umsetzung der Randbedingung für den Massenstrom 131
Literaturverzeichnis 135
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