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兩相氫泵及方法

兩相氫泵及方法專利名稱:兩相氫泵及方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造總體上涉及燃料系統(tǒng),并且更詳細涉及用于將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù):就削減排放且提高燃料效率而言,氫供應(yīng)了多個優(yōu)于石油基燃料的優(yōu)點。

例如,當氫用于燃料電池以產(chǎn)生用于驅(qū)動電動機的電力時,副產(chǎn)物是水。

當氫在例如渦輪發(fā)動機或者活塞式發(fā)動機的內(nèi)燃發(fā)動機中燃燒時,與由石油基燃料的燃燒引起的排放相比,其廢氣排放相對低。

氫作為燃料的另一個優(yōu)點是與例如噴射燃料的石油基燃料相比通常每質(zhì)量的能量密度--較高。

例如,氫含有的每單位質(zhì)量能量大致是石油基燃料的三倍。

為了最小化所需的存儲體積,氫可以以液態(tài)形式有效地存儲。

盡管以液態(tài)形式存儲氫需要將溫度維持在低于大致-420,但是與將要存儲氣態(tài)形式氫的大量槽相比,可以存儲液態(tài)氫的低壓最小化交通工具的總重量。

上述與氫有關(guān)的優(yōu)點可以應(yīng)用于某些交通工具。

例如,高海拔長耐久性--飛機可以得益于氫基推動系統(tǒng)。

飛機可以設(shè)計用于在高達65000英尺的海拔工作,并且可以在空中停留多達十四天或者更長時間。

然而,各種其他交通工具和系統(tǒng)可以得益于氫作為石油基燃料的替換。

為了在燃料電池或者內(nèi)燃發(fā)動機中使用氫,氫必需處于氣態(tài)狀態(tài)。

此外,需要增加氣態(tài)氫的壓力,從而適合燃料電池或者內(nèi)燃發(fā)動機的操作要求。

用于在適合的溫度和壓力下將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的現(xiàn)有技術(shù)方法包括使用熱交換器和機械泵。

熱交換器可以用于將液態(tài)氫汽化為氣態(tài)氫用作燃料。

不幸地是,熱交換器通常體積浩大。

在例如飛機的長耐久性應(yīng)用中,機械泵必需能夠連續(xù)工作很長時間。

液態(tài)氫的極端低溫柔氫的低粘稠度限制了機械泵的效率和牢靠性。

更詳細地說,由于極端低溫,機械泵暴露于液態(tài)氫的部分可以經(jīng)受顯著的熱收縮。

為了調(diào)和機械泵的各部分之間熱收縮差異,必需設(shè)計且制造具有相對大公差的泵協(xié)作構(gòu)件0然而,大的公差可以減小泵效率。

此外,機械泵通常包括需要潤滑從而最小化摩擦且防止磨損的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。

不幸地是,液態(tài)氫的相對低的粘稠度最小化氫充當潤滑劑的力量。

此外,液態(tài)氫的低溫最小化可用于該泵的適合潤滑劑例如,特***綸的可利用數(shù)目。

能夠看出,本事域中存在對于用于在適當?shù)墓ぷ鳒囟群蛪毫ο聦⒁簯B(tài)氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫的系統(tǒng)和方法的需要。

在這點上,本事域中存在對于用于將液態(tài)氫轉(zhuǎn)