The influence of nitrogen doping on self-ignition of hydrogen during high-pressure release into air - numerical investigation

K Dziubanii , Wojciech Rudy , Andrzej Teodorczyk

Abstract

Hydrogen is expected to be an alternative fuel. However, its implementation as a widely used energy carrier is difficult because of its tendency for leakage and ignition during pressurized release into air – hydrogen must be stored in tanks under high pressure. Up to now, in the studies on hydrogen self - ignition the influence of the nitrogen addition was not taken into account. This phenomenon is numerically investigated in this paper. The computations were conducted using a commercial CFD code AVL Fire. Examined domain was formed of two tanks – one filled with fuel (H2 - N2 mixture) and second filled with oxidizer (air) connected by a tube. The length of the tube ranged from 10 mm to 80 mm. Conducted numerical simulations show that for longer tubes the ignition occurs inside the tube and initial pressure necessary for ignition decreases as the tube length increases. It is also demonstrated that rising initial pressure decreases the ignition delay time
Author K Dziubanii
K Dziubanii,,
-
, Wojciech Rudy (FPAE / IHE)
Wojciech Rudy,,
- The Institute of Heat Engineering
, Andrzej Teodorczyk (FPAE / IHE)
Andrzej Teodorczyk,,
- The Institute of Heat Engineering
Journal seriesArchivum Combustionis, ISSN 0208-4198, []
Issue year2013
Vol33
No4
Pages215-225
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishsamozapłon wodoru, mieszanina wodór-azot, domieszkowanie azotu, wypły wodoru
Keywords in Englishhydrogen self - ignition, hydrogen-nitrogen mixture, nitrogen doping, hydrogen release
Abstract in PolishWodór jest jednym z paliw alternatywnych jednak jego szerokie wykorzystanie jako nośnik energii jest trudne ze względu n atendencję do wycieków i samozapłonu podczas wysokociśnieniowego wypływu do powietrza jako, że wodór najczęściej przechowywany jest pod wysokim ciśnieniem. Do dnia dzisiejszego wpływ dodatku azotu do sprężonego wodoru nie był brany pod uwagę i dlatego stanowi przedmiot niniejszego artykułu. Symulacj enumeryczne przeprowadzono przy pomocy komercyjnego oprogramowania AVL FIRE. Badana podczas symulacji geometria składała się z dwóch zbiorników, jednego wysokociśnieniowego wypełnionego paliwem (miesznaina H2+N2) oraz drugiego wypełnionego powietrzem o ciśnieniu atmosferycznym, oba połączone kanałem. Długość kanału zmienaiła się od 10 do 80 mm. Przeprowadzone symulacje wykazały, że samozapłon wypływajego gazu następował już w kanale, a ciśnienie początkowe wymagane do wystąpienia samozapłonu malało wraz ze wzrostem długości kanału. Wykazano również, że podwyższając ciśnienie początkowe paliwa redukowało czas opóźnienia samo zapłonu
URL http://archcomb.itc.pw.edu.pl/volume-33-no-4-2013/the-influence-of-nitrogen-doping-on-self-ignition-of-hydrogen-during-high-pressure-release-into-air-numerical-investigation
Languageen angielski
Score (nominal)12
Score sourcejournalList
ScoreMinisterial score = 7.0, 28-02-2020, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 12.0, 28-02-2020, ArticleFromJournal
Publication indicators GS Citations = 1.0
Citation count*1 (2020-09-17)
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?