මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය හයිඩ්‍රජන් ගබඩාව වැඩි කිරීම සඳහා කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත භාවිතා කරමින් අනුකූල ඝනක ටැංකි සංවර්ධනය කරයි | සංයුක්ත ලෝකය

BEV සහ FCEV සඳහා සම්මත පැතලි-වේදිකා ටැංකි, 25% වැඩි H2 ගබඩාවක් සපයන ඇටසැකිලි ඉදිකිරීමක් සහිත තාප ප්ලාස්ටික් සහ තාප කට්ටල සංයුක්ත භාවිතා කරයි. #හයිඩ්‍රජන් #ප්‍රවණතා
BMW සමඟ සහයෝගීතාවයකින් ඝන ටැංකියකට කුඩා සිලින්ඩර කිහිපයකට වඩා ඉහළ පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දිය හැකි බව පෙන්නුම් කිරීමෙන් පසුව, මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය අනුක්‍රමික නිෂ්පාදනය සඳහා සංයුක්ත ව්‍යුහයක් සහ පරිමාණය කළ හැකි නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීමේ ව්‍යාපෘතියක් ආරම්භ කළේය. රූප ගෞරවය: TU Dresden (ඉහළ) වමේ), මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය, කාබන් සංයුක්ත දෙපාර්තමේන්තුව (LCC)
ශුන්‍ය-විමෝචන (H2) හයිඩ්‍රජන් මගින් බල ගැන්වෙන ඉන්ධන සෛල විදුලි වාහන (FCEVs) ශුන්‍ය පාරිසරික ඉලක්ක සපුරා ගැනීම සඳහා අමතර ක්‍රම සපයයි. H2 එන්ජිමක් සහිත ඉන්ධන සෛල මගී මෝටර් රථයක් මිනිත්තු 5-7 කින් පිරවිය හැකි අතර කිලෝමීටර 500 ක පරාසයක් ඇත, නමුත් අඩු නිෂ්පාදන පරිමාවන් නිසා දැනට මිල අධිකය. පිරිවැය අඩු කිරීමට එක් ක්‍රමයක් වන්නේ BEV සහ FCEV මාදිලි සඳහා සම්මත වේදිකාවක් භාවිතා කිරීමයි. FCEV වල බාර් 700 ක සම්පීඩිත H2 වායුව (CGH2) ගබඩා කිරීමට භාවිතා කරන 4 වර්ගයේ සිලින්ඩරාකාර ටැංකි විදුලි වාහන සඳහා ප්‍රවේශමෙන් නිර්මාණය කර ඇති යටි බඳ බැටරි මැදිරි සඳහා සුදුසු නොවන බැවින් මෙය දැනට කළ නොහැක. කෙසේ වෙතත්, කොට්ට සහ කැට ආකාරයෙන් පීඩන භාජන මෙම පැතලි ඇසුරුම් අවකාශයට ගැලපේ.
“සංයුක්ත අනුකූල පීඩන යාත්‍රාව” සඳහා පේටන්ට් බලපත්‍රය US5577630A, 1995 දී තයෝකොල් කෝපරේෂන් විසින් ගොනු කරන ලද අයදුම්පත (වමේ) සහ 2009 දී BMW විසින් පේටන්ට් බලපත්‍ර ලබා ගත් සෘජුකෝණාස්‍රාකාර පීඩන යාත්‍රාව (දකුණේ).
මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලයේ (TUM, මියුනිච්, ජර්මනිය) කාබන් සංයුක්ත දෙපාර්තමේන්තුව (LCC) මෙම සංකල්පය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ව්‍යාපෘති දෙකක නිරත වේ. පළමුවැන්න ලියෝබෙන් පොලිමර් නිපුණතා මධ්‍යස්ථානය (PCCL, ලියෝබෙන්, ඔස්ට්‍රියාව) විසින් මෙහෙයවනු ලබන පොලිමර්ස්4හයිඩ්‍රජන් (P4H) ය. LCC වැඩ පැකේජය මෙහෙයවනු ලබන්නේ ෆෙලෝ එලිසබෙත් ග්ලේස් විසිනි.
දෙවන ව්‍යාපෘතිය වන්නේ හයිඩ්‍රජන් නිරූපණය සහ සංවර්ධන පරිසරය (HyDDen) වන අතර, එහි LCC මෙහෙයවනු ලබන්නේ පර්යේෂක ක්‍රිස්ටියන් ජේගර් විසිනි. කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත භාවිතයෙන් සුදුසු CGH2 ටැංකියක් සෑදීම සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය පිළිබඳ මහා පරිමාණ නිරූපණයක් නිර්මාණය කිරීම දෙකම අරමුණු කරයි.
කුඩා විෂ්කම්භයකින් යුත් සිලින්ඩර පැතලි බැටරි සෛල (වමේ) සහ වානේ ලයිනර් වලින් සාදන ලද ඝන වර්ගයේ 2 පීඩන භාජන සහ කාබන් ෆයිබර්/ඉෙපොක්සි සංයුක්ත පිටත කවචයකින් (දකුණේ) ස්ථාපනය කරන විට සීමිත පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. රූප මූලාශ්‍රය: රූප 3 සහ 6 රූෆ් සහ සරෙම්බා සහ වෙනත් අය විසින් "අභ්‍යන්තර ආතති කකුල් සහිත II වර්ගයේ පීඩන පෙට්ටි යාත්‍රාව සඳහා සංඛ්‍යාත්මක සැලසුම් ප්‍රවේශයෙන්" ලබාගෙන ඇත.
P4H විසින් කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ඉෙපොක්සි වලින් ඔතා ඇති සංයුක්ත ආතති පටි/නූල් සහිත තාප ප්ලාස්ටික් රාමුවක් භාවිතා කරන පර්යේෂණාත්මක ඝනක ටැංකියක් නිපදවා ඇත. HyDDen විසින් සමාන මෝස්තරයක් භාවිතා කරනු ඇත, නමුත් සියලුම තාප ප්ලාස්ටික් සංයුක්ත ටැංකි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ස්වයංක්‍රීය තන්තු පිරිසැලසුම (AFP) භාවිතා කරනු ඇත.
1995 දී තයෝකොල් කෝපරේෂන් විසින් කරන ලද පේටන්ට් බලපත්‍ර අයදුම්පතක සිට 1997 දී “සංයුක්ත අනුකූල පීඩන යාත්‍රාව” දක්වා ජර්මානු පේටන්ට් බලපත්‍රය DE19749950C2 දක්වා, සම්පීඩිත වායු යාත්‍රාවලට “ඕනෑම ජ්‍යාමිතික වින්‍යාසයක් තිබිය හැකිය”, නමුත් විශේෂයෙන් පැතලි හා අක්‍රමවත් හැඩයන්, කවච ආධාරකයට සම්බන්ධ කුහරයක. වායුවේ ප්‍රසාරණ බලයට ඔරොත්තු දිය හැකි වන පරිදි මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරනු ලැබේ.
2006 ලෝරන්ස් ලිවර්මෝර් ජාතික රසායනාගාරයේ (LLNL) පත්‍රිකාවක් ප්‍රවේශයන් තුනක් විස්තර කරයි: සූතිකා තුවාල සහිත අනුකූල පීඩන භාජනයක්, තුනී බිත්ති සහිත H2 බහාලුමකින් වට වූ අභ්‍යන්තර ඕතොරොම්බික් දැලිස් ව්‍යුහයක් (සෙ.මී. 2 හෝ ඊට අඩු කුඩා සෛල) අඩංගු ක්ෂුද්‍ර දැලිස් පීඩන භාජනයක් සහ ඇලවූ කුඩා කොටස් (උදා: ෂඩාස්‍රාකාර ප්ලාස්ටික් මුදු) සහ තුනී පිටත කවච සමෙහි සංයුතියකින් සමන්විත අභ්‍යන්තර ව්‍යුහයකින් සමන්විත ප්‍රතිවිකුණුම් බහාලුමක්. සාම්ප්‍රදායික ක්‍රම යෙදීමට අපහසු විය හැකි විශාල බහාලුම් සඳහා අනුපිටපත් බහාලුම් වඩාත් සුදුසුය.
2009 දී Volkswagen විසින් ගොනු කරන ලද DE102009057170A පේටන්ට් බලපත්‍රය, ඉඩ භාවිතය වැඩි දියුණු කරන අතරම ඉහළ බර කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙන වාහනයක සවිකර ඇති පීඩන භාජනයක් විස්තර කරයි. සෘජුකෝණාස්රාකාර ටැංකි සෘජුකෝණාස්රාකාර ප්‍රතිවිරුද්ධ බිත්ති දෙකක් අතර ආතති සම්බන්ධක භාවිතා කරන අතර කොන් වටකුරු වේ.
ඉහත සහ අනෙකුත් සංකල්ප Gleiss විසින් ECCM20 හි (ජුනි 26-30, 2022, Lausanne, Switzerland) Gleiss et al. විසින් රචිත "Stretch Bars සහිත ඝන පීඩන යාත්‍රා සඳහා ක්‍රියාවලි සංවර්ධනය" යන පත්‍රිකාවේ උපුටා දක්වා ඇත. මෙම ලිපියෙන් ඇය මයිකල් රූෆ් සහ ස්වෙන් සරෙම්බා විසින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද TUM අධ්‍යයනයක් උපුටා දක්වයි, එය සෘජුකෝණාස්‍රාකාර පැති සම්බන්ධ කරන ආතති නූල් සහිත ඝන පීඩන භාජනයක් පැතලි බැටරියක අවකාශයට ගැලපෙන කුඩා සිලින්ඩර කිහිපයකට වඩා කාර්යක්ෂම වන අතර එය ආසන්න වශයෙන් 25% වැඩි ගබඩා ඉඩක් සපයයි.
ග්ලයිස්ට අනුව, පැතලි නඩුවක කුඩා වර්ගයේ 4 සිලින්ඩර විශාල සංඛ්‍යාවක් ස්ථාපනය කිරීමේ ගැටළුව නම්, "සිලින්ඩර අතර පරිමාව බෙහෙවින් අඩු වන අතර පද්ධතියට ඉතා විශාල H2 වායු පාරගම්ය මතුපිටක් ද ඇත. සමස්තයක් වශයෙන්, පද්ධතිය ඝන භාජනවලට වඩා අඩු ගබඩා ධාරිතාවක් සපයයි."
කෙසේ වෙතත්, ටැංකියේ ඝනක නිර්මාණය සමඟ වෙනත් ගැටළු තිබේ. "පැහැදිලිවම, සම්පීඩිත වායුව නිසා, ඔබ පැතලි බිත්ති මත නැමීමේ බලවේගවලට ප්‍රතිරෝධය දැක්විය යුතුයි," ග්ලයිස් පැවසීය. "මේ සඳහා, ඔබට ටැංකියේ බිත්තිවලට අභ්‍යන්තරව සම්බන්ධ වන ශක්තිමත් කරන ලද ව්‍යුහයක් අවශ්‍ය වේ. නමුත් සංයුක්ත සමඟ එය කිරීමට අපහසුය."
ග්ලේස් සහ ඇගේ කණ්ඩායම සූතිකා වංගු කිරීමේ ක්‍රියාවලියට සුදුසු ආකාරයෙන් පීඩන භාජනයට ශක්තිමත් කිරීමේ ආතති තීරු ඇතුළත් කිරීමට උත්සාහ කළහ. "මෙය ඉහළ පරිමාවකින් යුත් නිෂ්පාදනය සඳහා වැදගත් වේ," ඇය පැහැදිලි කරයි, "එමෙන්ම කලාපයේ සෑම බරක් සඳහාම තන්තු දිශානතිය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා බහාලුම් බිත්තිවල වංගු කිරීමේ රටාව සැලසුම් කිරීමට අපට ඉඩ සලසයි."
P4H ව්‍යාපෘතිය සඳහා අත්හදා බැලීමේ ඝනක සංයුක්ත ටැංකියක් සෑදීමට පියවර හතරක්. රූප ගෞරවය: “වරහන සහිත ඝනක පීඩන යාත්රා සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීම”, මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය, පොලිමර්ස්4හයිඩ්‍රජන් ව්‍යාපෘතිය, ECCM20, 2022 ජුනි.
දාමයක් මත සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, කණ්ඩායම ඉහත පෙන්වා ඇති පරිදි ප්‍රධාන පියවර හතරකින් සමන්විත නව සංකල්පයක් වර්ධනය කර ඇත. පියවර මත කළු පැහැයෙන් දක්වා ඇති ආතති නූල්, MAI ස්කෙලට් ව්‍යාපෘතියෙන් ලබාගත් ක්‍රම භාවිතයෙන් නිපදවන ලද පෙර සැකසූ රාමු ව්‍යුහයකි. මෙම ව්‍යාපෘතිය සඳහා, BMW විසින් තන්තු-ශක්තිමත් කරන ලද පල්ට්‍රෂන් දඬු හතරක් භාවිතා කරමින් සුළං ආවරණ රාමු "රාමුව" සංවර්ධනය කරන ලද අතර පසුව ඒවා ප්ලාස්ටික් රාමුවකට අච්චු කරන ලදී.
පර්යේෂණාත්මක ඝනක ටැංකියක රාමුව. ශක්තිමත් නොකළ PLA සූත්‍රිකාව (ඉහළ) භාවිතයෙන් TUM මගින් ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය කරන ලද ෂඩාස්‍රාකාර අස්ථි කොටස්, ආතති වරහන් ලෙස CF/PA6 පල්ට්‍රෂන් දඬු ඇතුළු කිරීම (මැද) සහ පසුව සූත්‍රිකාව වරහන් වටා ඔතා (පහළ). රූප ගෞරවය: මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
"මෙම අදහස නම් ඔබට ඝන ටැංකියක රාමුව මොඩියුලර් ව්‍යුහයක් ලෙස ගොඩනගා ගත හැකි බවයි," ග්ලේස් පැවසීය. "මෙම මොඩියුල පසුව අච්චු මෙවලමක තබා, ආතති නූල් රාමු මොඩියුලවල තබා, පසුව රාමු කොටස් සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා නූල් වටා MAI ස්කෙලට් ක්‍රමය භාවිතා කරයි." මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන ක්‍රමය, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ගබඩා ටැංකි සංයුක්ත කවචය ඔතා ගැනීම සඳහා මැන්ඩලයක් හෝ හරයක් ලෙස භාවිතා කරන ව්‍යුහයක් ඇති වේ.
TUM ටැංකි රාමුව ඝන "කුෂන්" ලෙස නිර්මාණය කර ඇති අතර ඝන පැති, වටකුරු කොන් සහ ඉහළ සහ පහළ ෂඩාස්‍රාකාර රටාවක් ඇති අතර එමඟින් බැඳීම් ඇතුළු කර සවි කළ හැකිය. මෙම රාක්ක සඳහා සිදුරු ද ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය කර ඇත. "අපගේ ආරම්භක පර්යේෂණාත්මක ටැංකිය සඳහා, අපි පොලිලැක්ටික් අම්ලය [PLA, ජෛව පාදක තාප ප්ලාස්ටික්] භාවිතා කරමින් ෂඩාස්‍රාකාර රාමු කොටස් ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය කළෙමු, මන්ද එය පහසු සහ ලාභදායී වූ බැවිනි," ග්ලේස් පැවසීය.
කණ්ඩායම ටයි ලෙස භාවිතා කිරීම සඳහා SGL කාබන් (මෙයිටින්ගන්, ජර්මනිය) වෙතින් පල්ට්‍රූඩ් කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමයිඩ් 6 (PA6) දඬු 68ක් මිලදී ගත්තා. "සංකල්පය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, අපි කිසිදු අච්චුවක් කළේ නැහැ, නමුත් ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත පැණි වද හර රාමුවකට ස්පේසර් ඇතුළු කර ඉෙපොක්සි මැලියම් සමඟ ඒවා ඇලෙව්වා," ග්ලයිස් පවසයි. මෙය පසුව ටැංකිය වංගු කිරීම සඳහා මැන්ඩලයක් සපයයි. "මෙම දඬු සුළං කිරීමට සාපේක්ෂව පහසු වුවද, පසුව විස්තර කෙරෙන සැලකිය යුතු ගැටළු කිහිපයක් ඇති බව ඇය සඳහන් කරයි.
"පළමු අදියරේදී, අපගේ ඉලක්කය වූයේ නිර්මාණයේ නිෂ්පාදන හැකියාව නිරූපණය කිරීම සහ නිෂ්පාදන සංකල්පයේ ගැටළු හඳුනා ගැනීමයි," ග්ලයිස් පැහැදිලි කළේය. "එබැවින් ආතති නූල් අස්ථි ව්‍යුහයේ පිටත මතුපිටින් නෙරා ඇති අතර, තෙත් සූතිකා වංගු කිරීම භාවිතයෙන් අපි කාබන් තන්තු මෙම හරයට සම්බන්ධ කරමු. ඊට පසු, තුන්වන පියවරේදී, අපි එක් එක් ටයි දණ්ඩේ හිස නැමෙමු. තාප ප්ලාස්ටික්, එබැවින් අපි හිස නැවත හැඩගස්වා ගැනීමට තාපය භාවිතා කරමු, එවිට එය සමතලා වී පළමු ස්ථරයට අගුළු දමයි. ඉන්පසු අපි පැතලි තෙරපුම් හිස ටැංකිය තුළ ජ්‍යාමිතිකව වසා ඇති පරිදි ව්‍යුහය නැවත ඔතා ගැනීමට ඉදිරියට යමු. බිත්ති මත ලැමිෙන්ට් කරන්න.
වංගු කිරීම සඳහා ස්පේසර් තොප්පිය. සූතිකා වංගු කිරීමේදී තන්තු පැටලීම වැළැක්වීම සඳහා TUM ආතති දඬු වල කෙළවරේ ප්ලාස්ටික් තොප්පි භාවිතා කරයි. රූප ගෞරවය: මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
මෙම පළමු ටැංකිය සංකල්පයේ සාක්ෂියක් බව ග්ලේස් නැවත අවධාරණය කළේය. “ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය සහ මැලියම් භාවිතය මූලික පරීක්ෂණ සඳහා පමණක් වූ අතර අපට මුහුණ දීමට සිදු වූ ගැටළු කිහිපයක් පිළිබඳ අදහසක් අපට ලබා දුන්නේය. උදාහරණයක් ලෙස, වංගු කිරීමේදී, සූතිකා ආතති දඬු වල කෙළවරට හසු වූ අතර, එමඟින් තන්තු කැඩීම, තන්තු හානි වීම සහ මෙයට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීම සඳහා තන්තු ප්‍රමාණය අඩු විය. පළමු වංගු කිරීමේ පියවරට පෙර කණු මත තබා ඇති නිෂ්පාදන ආධාරක ලෙස අපි ප්ලාස්ටික් තොප්පි කිහිපයක් භාවිතා කළෙමු. ඉන්පසු, අභ්‍යන්තර ලැමිෙන්ට් සාදන ලද විට, අපි මෙම ආරක්ෂිත තොප්පි ඉවත් කර අවසාන ඔතා තැබීමට පෙර කණු වල කෙළවර නැවත හැඩගස්වා ගත්තෙමු.”
කණ්ඩායම විවිධ ප්‍රතිසංස්කරණ අවස්ථා අත්හදා බැලීය. “වටපිට බලන අය තමයි හොඳම වැඩ කරන්නේ,” ග්‍රේස් පවසයි. “එසේම, මූලාකෘතිකරණ අවධියේදී, තාපය යෙදීමට සහ ටයි දණ්ඩේ කෙළවර නැවත හැඩගැස්වීමට අපි නවීකරණය කරන ලද වෙල්ඩින් මෙවලමක් භාවිතා කළෙමු. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන සංකල්පයක් තුළ, ඔබට නූල්වල සියලුම කෙළවර එකවර අභ්‍යන්තර නිමාවකින් යුත් ලැමිෙන්ට් එකක් බවට පත් කර සෑදිය හැකි එක් විශාල මෙවලමක් ඇත. . ”
ඩ්‍රෝබාර් හිස් නැවත හැඩගස්වා ඇත. TUM විවිධ සංකල්ප සමඟ අත්හදා බැලීම් කළ අතර ටැංකි බිත්ති ලැමිෙන්ට් එකට සවි කිරීම සඳහා සංයුක්ත බැඳීම්වල කෙළවර පෙළගැස්වීමට වෑල්ඩින් වෙනස් කළේය. රූප ගෞරවය: “වරහන සහිත ඝන පීඩන යාත්රා සඳහා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීම”, මියුනිච්හි තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය, පොලිමර්ස්4හයිඩ්‍රජන් ව්‍යාපෘතිය, ECCM20, 2022 ජූනි.
මේ අනුව, පළමු වංගු කිරීමේ පියවරෙන් පසු ලැමිෙන්ට් සුව කරනු ලැබේ, කණු නැවත හැඩගස්වනු ලැබේ, TUM සූතිකා වල දෙවන වංගු කිරීම සම්පූර්ණ කරයි, පසුව පිටත ටැංකි බිත්ති ලැමිෙන්ට් දෙවන වරටත් සුව කරනු ලැබේ. මෙය 5 වර්ගයේ ටැංකි සැලසුමක් බව කරුණාවෙන් සලකන්න, එයින් අදහස් වන්නේ එයට ගෑස් බාධකයක් ලෙස ප්ලාස්ටික් ලයිනර් නොමැති බවයි. පහත ඊළඟ පියවර කොටසේ සාකච්ඡාව බලන්න.
"අපි පළමු නිරූපණය හරස්කඩවලට කපා සම්බන්ධිත ප්‍රදේශය සිතියම්ගත කළා," ග්ලේස් පැවසීය. "සමීප රූපයකින් පෙනී යන්නේ ලැමිෙන්ට් සමඟ අපට ගුණාත්මක ගැටළු කිහිපයක් ඇති බවත්, ස්ට්‍රට් හිස් අභ්‍යන්තර ලැමිෙන්ට් මත සමතලා නොවූ බවත්ය."
ටැංකියේ අභ්‍යන්තර සහ බාහිර බිත්තිවල ලැමිෙන්ට් අතර ඇති හිඩැස් සමඟ ගැටළු විසඳීම. නවීකරණය කරන ලද ටයි දණ්ඩ හිස පර්යේෂණාත්මක ටැංකියේ පළමු සහ දෙවන හැරීම් අතර පරතරයක් නිර්මාණය කරයි. රූප ගෞරවය: මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
මෙම ආරම්භක 450 x 290 x 80mm ටැංකිය පසුගිය ගිම්හානයේදී නිම කරන ලදී. "එතැන් සිට අපි බොහෝ ප්‍රගතියක් ලබා ඇත, නමුත් අපට තවමත් අභ්‍යන්තර සහ බාහිර ලැමිෙන්ට් අතර පරතරයක් ඇත," ග්ලේස් පැවසීය. "එබැවින් අපි පිරිසිදු, ඉහළ දුස්ස්රාවීතාවයකින් යුත් දුම්මලයකින් එම හිඩැස් පිරවීමට උත්සාහ කළෙමු. මෙය ඇත්ත වශයෙන්ම ස්ටඩ් සහ ලැමිෙන්ට් අතර සම්බන්ධතාවය වැඩි දියුණු කරන අතර එමඟින් යාන්ත්‍රික ආතතිය බෙහෙවින් වැඩි වේ."
කණ්ඩායම අපේක්ෂිත වංගු කිරීමේ රටාව සඳහා විසඳුම් ඇතුළුව ටැංකි සැලසුම සහ ක්‍රියාවලිය සංවර්ධනය කිරීම දිගටම කරගෙන ගියේය. "මෙම ජ්‍යාමිතිය සඳහා වංගු කිරීමේ මාර්ගයක් නිර්මාණය කිරීම දුෂ්කර වූ නිසා පරීක්ෂණ ටැංකියේ පැති සම්පූර්ණයෙන්ම වංගු කර නොතිබුණි," ග්ලේස් පැහැදිලි කළේය. "අපගේ ආරම්භක වංගු කිරීමේ කෝණය 75° විය, නමුත් මෙම පීඩන භාජනයේ බර සපුරාලීමට බහු පරිපථ අවශ්‍ය බව අපි දැන සිටියෙමු. අපි තවමත් මෙම ගැටලුවට විසඳුමක් සොයමින් සිටිමු, නමුත් දැනට වෙළඳපොලේ ඇති මෘදුකාංගය සමඟ එය පහසු නැත. එය පසු විපරම් ව්‍යාපෘතියක් බවට පත්විය හැකිය."
"මෙම නිෂ්පාදන සංකල්පයේ ශක්‍යතාව අපි පෙන්නුම් කර තිබෙනවා," ග්ලයිස් පවසයි, "නමුත් ලැමිෙන්ට් අතර සම්බන්ධතාවය වැඩිදියුණු කිරීමට සහ ටයි දඬු නැවත හැඩගැස්වීමට අපි තවදුරටත් කටයුතු කළ යුතුයි. "පරීක්ෂණ යන්ත්‍රයක් මත බාහිර පරීක්ෂාව. ඔබ ලැමිෙන්ට් එකෙන් ස්පේසර් ඇදගෙන එම සන්ධිවලට ඔරොත්තු දිය හැකි යාන්ත්‍රික බර පරීක්ෂා කරන්න."
Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතියේ මෙම කොටස 2023 අවසානයේ අවසන් වනු ඇති අතර, ඒ වන විට Gleis දෙවන නිරූපණ ටැංකිය සම්පූර්ණ කිරීමට බලාපොරොත්තු වේ. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, අද නිර්මාණ රාමුව තුළ පිළිවෙලට ශක්තිමත් කරන ලද තාප ප්ලාස්ටික් සහ ටැංකි බිත්තිවල තාප කට්ටල සංයුක්ත භාවිතා කරයි. අවසාන නිරූපණ ටැංකියේ මෙම දෙමුහුන් ප්‍රවේශය භාවිතා කරයිද? "ඔව්," ග්‍රේස් පැවසීය. "Polymers4Hydrogen ව්‍යාපෘතියේ අපගේ හවුල්කරුවන් වඩා හොඳ හයිඩ්‍රජන් බාධක ගුණ සහිත ඉෙපොක්සි ෙරසින් සහ අනෙකුත් සංයුක්ත අනුකෘති ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කරමින් සිටී." ඇය මෙම කාර්යයේ නියැලී සිටින හවුල්කරුවන් දෙදෙනෙකු ලැයිස්තුගත කරයි, PCCL සහ Tampere විශ්ව විද්‍යාලය (Tampere, ෆින්ලන්තය).
LCC conformal සංයුක්ත ටැංකියෙන් දෙවන HyDDen ව්‍යාපෘතිය පිළිබඳව ග්ලයිස් සහ ඇගේ කණ්ඩායම ජේගර් සමඟ තොරතුරු හුවමාරු කර ගත් අතර අදහස් සාකච්ඡා කළහ.
"අපි පර්යේෂණ ඩ්‍රෝන යානා සඳහා අනුකූල සංයුක්ත පීඩන යාත්‍රාවක් නිෂ්පාදනය කරන්නෙමු," ජේගර් පවසයි. "මෙය TUM හි අභ්‍යවකාශ හා භූමිතික දෙපාර්තමේන්තුවේ දෙපාර්තමේන්තු දෙක අතර සහයෝගීතාවයකි - LCC සහ හෙලිකොප්ටර් තාක්ෂණ දෙපාර්තමේන්තුව (HT). 2024 අවසානය වන විට ව්‍යාපෘතිය අවසන් වන අතර අපි දැනට පීඩන යාත්‍රාව සම්පූර්ණ කරමින් සිටිමු. අභ්‍යවකාශ හා මෝටර් රථ ප්‍රවේශයක් වැනි නිර්මාණයකි. මෙම මූලික සංකල්ප අදියරෙන් පසු, ඊළඟ පියවර වන්නේ සවිස්තරාත්මක ව්‍යුහාත්මක ආකෘති නිර්මාණය කිරීම සහ බිත්ති ව්‍යුහයේ බාධක ක්‍රියාකාරිත්වය පුරෝකථනය කිරීමයි."
"සම්පූර්ණ අදහස වන්නේ දෙමුහුන් ඉන්ධන කෝෂයක් සහ බැටරි ප්‍රචාලන පද්ධතියක් සහිත ගවේෂණාත්මක ඩ්‍රෝන යානයක් සංවර්ධනය කිරීමයි," ඔහු තවදුරටත් පැවසීය. එය ඉහළ බල බර පැටවීමේදී (එනම් ගුවන්ගත වීම සහ ගොඩබෑම) බැටරිය භාවිතා කරන අතර පසුව සැහැල්ලු බර කෲසිං අතරතුර ඉන්ධන කෝෂයට මාරු වනු ඇත. "HT කණ්ඩායමට දැනටමත් පර්යේෂණ ඩ්‍රෝන යානයක් තිබූ අතර බැටරි සහ ඉන්ධන කෝෂ දෙකම භාවිතා කිරීම සඳහා බල දුම්රිය නැවත සැලසුම් කරන ලදී," යේගර් පැවසීය. "මෙම සම්ප්‍රේෂණය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ඔවුන් CGH2 ටැංකියක් ද මිලදී ගත්හ."
"මගේ කණ්ඩායමට පැවරී තිබුණේ ගැලපෙන පීඩන ටැංකි මූලාකෘතියක් තැනීමේ කාර්යය, නමුත් සිලින්ඩරාකාර ටැංකියක් නිර්මාණය කරන ඇසුරුම් ගැටළු නිසා නොවේ," ඔහු පැහැදිලි කරයි. "පැතලි ටැංකියක් එතරම් සුළං ප්‍රතිරෝධයක් ලබා නොදේ. එබැවින් ඔබට වඩා හොඳ පියාසර කාර්ය සාධනයක් ලැබේ." ටැංකි මානයන් ආසන්න වශයෙන් 830 x 350 x 173 මි.මී.
සම්පූර්ණයෙන්ම තාප ප්ලාස්ටික් AFP අනුකූල ටැංකිය. HyDDen ව්‍යාපෘතිය සඳහා, TUM හි LCC කණ්ඩායම මුලින් Glace (ඉහළ) විසින් භාවිතා කරන ලද ප්‍රවේශයට සමාන ප්‍රවේශයක් ගවේෂණය කළ නමුත් පසුව AFP (පහත) භාවිතයෙන් අධික ලෙස භාවිතා කරන ලද ව්‍යුහාත්මක මොඩියුල කිහිපයක සංයෝජනයක් භාවිතා කරන ප්‍රවේශයකට මාරු විය. රූප ගෞරවය: මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය LCC.
"එක් අදහසක් එලිසබෙත් [ග්ලයිස්] ගේ ප්‍රවේශයට සමානයි," යේගර් පවසයි, "ඉහළ නැමීමේ බලවේග සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා යාත්‍රා බිත්තියට ආතති වරහන් යෙදීම. කෙසේ වෙතත්, ටැංකිය සෑදීම සඳහා වංගු කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් භාවිතා කිරීම වෙනුවට, අපි AFP භාවිතා කරමු. එමනිසා, රාක්ක දැනටමත් ඒකාබද්ධ කර ඇති පීඩන භාජනයේ වෙනම කොටසක් නිර්මාණය කිරීම ගැන අපි සිතුවෙමු. මෙම ප්‍රවේශය මට මෙම ඒකාබද්ධ මොඩියුල කිහිපයක් ඒකාබද්ධ කර අවසාන AFP වංගු කිරීමට පෙර සියල්ල මුද්‍රා තැබීමට අන්ත පියනක් යෙදීමට ඉඩ ලබා දුන්නේය."
"අපි එවැනි සංකල්පයක් අවසන් කිරීමට උත්සාහ කරනවා," ඔහු තවදුරටත් පැවසීය, "ඒ වගේම H2 වායු විනිවිද යාමට අවශ්‍ය ප්‍රතිරෝධය සහතික කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වන ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම පරීක්ෂා කිරීම ආරම්භ කරනවා. මේ සඳහා, අපි ප්‍රධාන වශයෙන් තාප ප්ලාස්ටික් ද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන අතර AFP යන්ත්‍රයේ මෙම පාරගම්ය හැසිරීමට සහ සැකසීමට ද්‍රව්‍යය බලපාන ආකාරය පිළිබඳව විවිධ කටයුතු කරමින් සිටිමු. ප්‍රතිකාරය බලපෑමක් ඇති කරයිද සහ කිසියම් පසු-සැකසීමක් අවශ්‍යද යන්න තේරුම් ගැනීම වැදගත් වේ. පීඩන භාජනය හරහා හයිඩ්‍රජන් පාරගම්යතාවයට විවිධ අට්ටි බලපාන්නේද යන්නත් අපට දැන ගැනීමට අවශ්‍යයි."
ටැංකිය සම්පූර්ණයෙන්ම තාප ප්ලාස්ටික් වලින් සාදා ඇති අතර තීරු Teijin Carbon Europe GmbH (Wuppertal, ජර්මනිය) විසින් සපයනු ලැබේ. “අපි ඔවුන්ගේ PPS [පොලිෆීනයිලීන් සල්ෆයිඩ්], PEEK [පොලියෙතර් කීටෝන්] සහ LM PAEK [අඩු දියවන පොලියරිල් කීටෝන්] ද්‍රව්‍ය භාවිතා කරන්නෙමු,” යේගර් පැවසීය. “පසුව විනිවිද යාමේ ආරක්ෂාව සහ වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් සහිත කොටස් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා හොඳම එක කුමක්දැයි බැලීමට සැසඳීම් සිදු කරනු ලැබේ.” ඉදිරි වසර තුළ පරීක්ෂණ, ව්‍යුහාත්මක සහ ක්‍රියාවලි ආකෘති නිර්මාණය සහ පළමු නිරූපණයන් සම්පූර්ණ කිරීමට ඔහු බලාපොරොත්තු වේ.
දේශගුණික විපර්යාස, පරිසරය, බලශක්තිය, සංචලනය, නවෝත්පාදන සහ තාක්‍ෂණය පිළිබඳ ෆෙඩරල් අමාත්‍යාංශයේ සහ ඩිජිටල් තාක්‍ෂණය සහ ආර්ථික විද්‍යාව පිළිබඳ ෆෙඩරල් අමාත්‍යාංශයේ COMET වැඩසටහන තුළ COMET මොඩියුලය "Polymers4Hydrogen" (ID 21647053) තුළ පර්යේෂණ කටයුතු සිදු කරන ලදී. සහභාගී වන හවුල්කරුවන්ට කතුවරුන් ස්තූතිවන්ත වෙති. පොලිමර් නිපුණතා මධ්‍යස්ථානය ලියෝබන් GmbH (PCCL, ඔස්ට්‍රියාව), මොන්ටානුනිවර්සිටේට් ලියෝබන් (පොලිමර් ඉංජිනේරු සහ විද්‍යා පීඨය, පොලිමර් ද්‍රව්‍ය රසායන විද්‍යා දෙපාර්තමේන්තුව, ද්‍රව්‍ය විද්‍යා සහ පොලිමර් පරීක්ෂණ දෙපාර්තමේන්තුව), ටැම්පෙයාර් විශ්ව විද්‍යාලය (ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍ය පීඨය). ) විද්‍යාව), පීක් ටෙක්නොලොජි සහ ෆවුරේසියා මෙම පර්යේෂණ කාර්යයට දායක විය. COMET-Modul සඳහා ඔස්ට්‍රියා රජය සහ ස්ටයිරියා ප්‍රාන්ත රජය විසින් අරමුදල් සපයනු ලැබේ.
බර උසුලන ව්‍යුහයන් සඳහා පූර්ව ශක්තිමත් කරන ලද තහඩු අඛණ්ඩ තන්තු අඩංගු වේ - වීදුරු වලින් පමණක් නොව, කාබන් සහ ඇරමිඩ් වලින් ද.
සංයුක්ත කොටස් සෑදීමට බොහෝ ක්‍රම තිබේ. එබැවින්, යම් කොටසක් සඳහා ක්‍රමය තෝරා ගැනීම ද්‍රව්‍යය, කොටසෙහි සැලසුම සහ අවසාන භාවිතය හෝ යෙදුම මත රඳා පවතී. මෙන්න තේරීම් මාර්ගෝපදේශයකි.
ෂෝකර් කොම්පොසිට්ස් සහ ආර් ඇන්ඩ් එම් ඉන්ටර්නැෂනල් විසින් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද කාබන් ෆයිබර් සැපයුම් දාමයක් සංවර්ධනය කරමින් සිටින අතර එය ශුන්‍ය ඝාතන, වර්ජින් ෆයිබර් වලට වඩා අඩු පිරිවැයක් සපයන අතර අවසානයේ ව්‍යුහාත්මක ගුණාංගවල අඛණ්ඩ තන්තු වෙත ළඟා වන දිග ලබා දෙනු ඇත.