Проблема, на вирішення якої було спрямовано наукову роботу

Розробка науково-технологічних засад створення комбінованої системи безпечного транспортування та акумулювання водню на базі гідридних технологій, що забезпечує її високі динамічні характеристики.

 Об'єкт і предмет наукової роботи

Об’єкт дослідження – процеси перетворення речовин та енергії при утворенні нового типу енергоносія – водневомісткої суспензії, яка має властивості оборотного зберігання водню та його компресії, а також конструктивні особливості створення систем транспортування, зберігання та стиснення водню.Предмет дослідження – закономірності та параметри процесів перетворення речовин та енергії при гідридоутворюючих суспензій, а також особливості процесів помпування такої суспензії, вилучення з неї водню високої чистоти та тиску.).

Мета наукової роботи

Метою є розробка та створення дослідного зразка комбінованої системи енергопостачання водню на основі суспензій інтерметалевих сполук у органічних рідинах, а також встановлення оптимальних параметрів такої системи, які дадуть змогу ефективного використання у енергетичному комплексі України та можуть бути конкурентоспроможним наукоємним товаром на зовнішніх ринках.

Основні показники результатів

Перелік статей у журналах, що входять до наукометричних баз даних (SocialScienceCitationIndex, WebofScience, Scopus та інші) - 2Статті у журналах, що входять до переліку фахових видань України - 9Захищено дисертацій - 1Кількість укладених договорів про впровадження - 1

Одержані наукові результати

– встановлено, що максимальне значення ККД комбінованої системи енергопостачання на базі водневих гідридних технологій досягає 8,5% для металогідридних матеріалів з температурою гідрідоутворення Т* = 280 ... 290 К і питомою ентальпією гідрідоутворення ΔН = 30 ... 40 кДж / (мольН2);– визначено значення питомої потужності утилізаційної комбінованої системи енергопостачання на базі водневих гідридних технологій, при ступенях розширення водневою розширювальної машини Пт = 1 ... 350, при температурі водню на вході Т2=350...500 К, тиску на вході Р2=0,5...15 МПа з урахуванням реальних властивостей водню;– регенерація механічної теплової енергії дозволяє збільшити ефективність утилізації тепла в комбінованих системах енергопостачання на базі водневих гідридних технологій з МОД на 3 і 14% відповідно;– розроблено методику розрахунку водневої розширювальної машини з урахуванням реальних властивостей водню, визначені значення коефіцієнта, що враховує відміну параметрів водню від параметрів ідеального газу - коефіцієнта неідеальності;

Одержані наукові результати

– раціональне значення температури десорбції становить Тд = 350 ... 400 К і Тд=400...450 К для матеріалів V0,83Ti0,1Fe0,07 і ZrCrFe1,6 відповідно, в умовах прийнятих обмежень (Рmax = 15 МПа, Рmin = 0,5 МПа, ηРМР = 0,95, ηНР = 0,95, rt = 0,9);– ККД комбінованої системи енергопостачання на базі водневих гідридних технологій, при використанні гідрідоутворюючого матеріалу V0,83Ti0,1Fe0,07 становить 8,3%, при використанні ZrCrFe1,6 - 7,5%. Використання регенерації енергії (ηРМР = 0,95, ηНР = 0,95, rt=0,9) при використанні матеріалу ZrCrFe1,6 дозволить отримати ККД системи 24%;– утилізація тепла ВЕР двигуна 9G80ME-C9.2-TII (42,3 МВт, 72 хв-1) комбінованої системи енергопостачання на базі водневих гідридних технологій забезпечує приріст механічної потужності енергетичної установки 3,0…3,2 МВт, що складає 6,3…7,4% потужності ДВЗ;– раціональний діапазон температур десорбції стосовно металогідридної суспензії на основі MmNi4,5Al0,5 і параметрам ДВЗ - Td = 360 ... 390 К.