Beitrag zur Optimierung von Wasserstoffdruckbehältern

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Philipp Andreas Rosen untersucht Ansätze zur Optimierung von Wasserstoffdruckgasspeichern für die automotive Anwendung. In den Vordergrund stellt er die Optimierung der Speichergeometrie und die thermischen Eigenschaften des Zylindermaterials. Die Geometrieoptimierung gliedert sich in zwei Hauptaspekte: Zum einen bewertet der Autor die konventionelle, zylindrische Speicherform mit einem 1D-Modell. Zum anderen untersucht er verschiedene Speicher­geometrien. Zwei favorisierte Formen bildet er anschließend zur Analyse in CFK-gerechten FEM-Simulationen ab. Zur thermischen Optimierung betrachtet der Autor insbesondere den Tankinnenbehälter (Liner) mit dem Ziel, Wärme aus dem Zylinder besser nach außen zu transportieren. Dazu versetzt er Linermaterialien mit Füllstoffen in unterschiedlichen Füllgraden und untersucht deren thermische sowie mechanische Eigenschaften. Die ermittelten thermischen Materialeigenschaften werden abschließend in CFD-Simulationen verwendet, um das Potenzial von thermisch verbesserten Typ IV-Zylindern (Typ IV advanced) zu bewerten. Der AutorPhilipp Andreas Rosen ist Entwicklungsingenieur im Bereich Gasspeichersysteme für CNG und Wasserstoff.