మ్యూనిచ్ యొక్క సాంకేతిక విశ్వవిద్యాలయం హైడ్రోజన్ నిల్వను పెంచడానికి కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలను ఉపయోగించి కన్ఫార్మల్ క్యూబిక్ ట్యాంకులను అభివృద్ధి చేసింది |మిశ్రమాల ప్రపంచం

BEVలు మరియు FCEVల కోసం ప్రామాణిక ఫ్లాట్-ప్లాట్‌ఫారమ్ ట్యాంకులు 25% ఎక్కువ H2 నిల్వను అందించే అస్థిపంజరం నిర్మాణంతో థర్మోప్లాస్టిక్ మరియు థర్మోసెట్ మిశ్రమాలను ఉపయోగిస్తాయి.#హైడ్రోజన్ #ధోరణులు
BMW సహకారంతో ఒక క్యూబిక్ ట్యాంక్ బహుళ చిన్న సిలిండర్‌ల కంటే అధిక వాల్యూమెట్రిక్ సామర్థ్యాన్ని అందించగలదని చూపించిన తర్వాత, మ్యూనిచ్‌లోని టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఒక మిశ్రమ నిర్మాణాన్ని మరియు సీరియల్ ఉత్పత్తి కోసం స్కేలబుల్ తయారీ ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడానికి ఒక ప్రాజెక్ట్‌ను ప్రారంభించింది.చిత్ర క్రెడిట్: TU డ్రెస్డెన్ (ఎగువ) ఎడమ), టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్, డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ కార్బన్ కాంపోజిట్స్ (LCC)
జీరో-ఎమిషన్ (H2) హైడ్రోజన్‌తో నడిచే ఫ్యూయల్ సెల్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (FCEVలు) సున్నా పర్యావరణ లక్ష్యాలను సాధించడానికి అదనపు మార్గాలను అందిస్తాయి.H2 ఇంజిన్‌తో కూడిన ఫ్యూయెల్ సెల్ ప్యాసింజర్ కారును 5-7 నిమిషాల్లో నింపవచ్చు మరియు 500 కి.మీ పరిధిని కలిగి ఉంటుంది, అయితే తక్కువ ఉత్పత్తి వాల్యూమ్‌ల కారణంగా ప్రస్తుతం ఖరీదైనది.BEV మరియు FCEV మోడళ్ల కోసం ప్రామాణిక ప్లాట్‌ఫారమ్‌ను ఉపయోగించడం ఖర్చులను తగ్గించడానికి ఒక మార్గం.FCEVలలో 700 బార్ వద్ద కంప్రెస్డ్ H2 గ్యాస్ (CGH2)ని నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే టైప్ 4 స్థూపాకార ట్యాంకులు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం జాగ్రత్తగా రూపొందించబడిన అండర్ బాడీ బ్యాటరీ కంపార్ట్‌మెంట్లకు తగినవి కావు కాబట్టి ఇది ప్రస్తుతం సాధ్యం కాదు.అయితే, దిండ్లు మరియు ఘనాల రూపంలో ఒత్తిడి నాళాలు ఈ ఫ్లాట్ ప్యాకేజింగ్ ప్రదేశంలోకి సరిపోతాయి.
"కాంపోజిట్ కన్ఫార్మల్ ప్రెజర్ వెసెల్" కోసం పేటెంట్ US5577630A, 1995లో థియోకోల్ కార్పొరేషన్ దాఖలు చేసిన దరఖాస్తు (ఎడమవైపు) మరియు 2009లో BMW (కుడివైపు) పేటెంట్ పొందిన దీర్ఘచతురస్రాకార పీడన పాత్ర.
మ్యూనిచ్ యొక్క సాంకేతిక విశ్వవిద్యాలయం (TUM, మ్యూనిచ్, జర్మనీ) యొక్క కార్బన్ మిశ్రమాల విభాగం (LCC) ఈ భావనను అభివృద్ధి చేయడానికి రెండు ప్రాజెక్టులలో పాలుపంచుకుంది.మొదటిది లియోబెన్ పాలిమర్ కాంపిటెన్స్ సెంటర్ (PCCL, లియోబెన్, ఆస్ట్రియా) నేతృత్వంలోని పాలిమర్స్4 హైడ్రోజన్ (P4H).LCC పని ప్యాకేజీకి సహచరుడు ఎలిజబెత్ గ్లేస్ నాయకత్వం వహిస్తున్నారు.
రెండవ ప్రాజెక్ట్ హైడ్రోజన్ డెమోన్‌స్ట్రేషన్ అండ్ డెవలప్‌మెంట్ ఎన్విరాన్‌మెంట్ (HyDDen), ఇక్కడ LCC పరిశోధకుడు క్రిస్టియన్ జేగర్ నేతృత్వంలో ఉంది.కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలను ఉపయోగించి తగిన CGH2 ట్యాంక్‌ను తయారు చేయడం కోసం తయారీ ప్రక్రియ యొక్క పెద్ద-స్థాయి ప్రదర్శనను రూపొందించడం రెండూ లక్ష్యం.
ఫ్లాట్ బ్యాటరీ సెల్స్ (ఎడమ) మరియు క్యూబిక్ టైప్ 2 ప్రెజర్ పాత్రలలో స్టీల్ లైనర్‌లు మరియు కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ కాంపోజిట్ ఔటర్ షెల్ (కుడి)లో చిన్న వ్యాసం కలిగిన సిలిండర్‌లను అమర్చినప్పుడు పరిమిత వాల్యూమెట్రిక్ సామర్థ్యం ఉంటుంది.చిత్ర మూలం: గణాంకాలు 3 మరియు 6 రూఫ్ మరియు జరెంబా మరియు ఇతరులచే "ఇంటర్నల్ టెన్షన్ లెగ్స్‌తో టైప్ II ప్రెజర్ బాక్స్ వెసెల్ కోసం న్యూమరికల్ డిజైన్ అప్రోచ్" నుండి.
P4H ఒక ప్రయోగాత్మక క్యూబ్ ట్యాంక్‌ను రూపొందించింది, ఇది కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ ఎపోక్సీతో చుట్టబడిన మిశ్రమ టెన్షన్ పట్టీలు/స్ట్రట్‌లతో థర్మోప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.HyDDen ఇదే డిజైన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, అయితే అన్ని థర్మోప్లాస్టిక్ కాంపోజిట్ ట్యాంక్‌లను తయారు చేయడానికి ఆటోమేటిక్ ఫైబర్ లేఅప్ (AFP)ని ఉపయోగిస్తుంది.
థియోకోల్ కార్పొరేషన్ ద్వారా పేటెంట్ అప్లికేషన్ నుండి 1995లో “కాంపోజిట్ కన్ఫార్మల్ ప్రెజర్ వెసెల్” నుండి 1997లో జర్మన్ పేటెంట్ DE19749950C2 వరకు, కంప్రెస్డ్ గ్యాస్ నాళాలు “ఏదైనా జ్యామితీయ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉండవచ్చు”, కానీ ముఖ్యంగా చదునైన మరియు క్రమరహిత మద్దతు ఆకారాలను షెల్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. .మూలకాలు ఉపయోగించబడతాయి, తద్వారా అవి వాయువు యొక్క విస్తరణ శక్తిని తట్టుకోగలవు.
2006 నాటి లారెన్స్ లివర్‌మోర్ నేషనల్ లాబొరేటరీ (LLNL) పేపర్ మూడు విధానాలను వివరిస్తుంది: ఫిలమెంట్ గాయం కన్ఫార్మల్ ప్రెజర్ వెసెల్, ఒక సన్నని గోడల H2 కంటైనర్‌తో చుట్టుముట్టబడిన అంతర్గత ఆర్థోహోంబిక్ లాటిస్ స్ట్రక్చర్ (2 సెం.మీ లేదా అంతకంటే తక్కువ చిన్న కణాలు) కలిగిన మైక్రోలాటిస్ ప్రెజర్ పాత్ర. మరియు ఒక రెప్లికేటర్ కంటైనర్, అతుక్కొని ఉన్న చిన్న భాగాలు (ఉదా, షట్కోణ ప్లాస్టిక్ రింగులు) మరియు సన్నని బయటి కవచం యొక్క కూర్పుతో కూడిన అంతర్గత నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.సాంప్రదాయ పద్ధతులను వర్తింపజేయడం కష్టంగా ఉండే పెద్ద కంటైనర్‌లకు నకిలీ కంటైనర్‌లు బాగా సరిపోతాయి.
2009లో వోక్స్‌వ్యాగన్ దాఖలు చేసిన పేటెంట్ DE102009057170A అనేది వాహనం-మౌంటెడ్ ప్రెజర్ వెసెల్‌ను వివరిస్తుంది, ఇది అంతరిక్ష వినియోగాన్ని మెరుగుపరిచేటప్పుడు అధిక బరువు సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.దీర్ఘచతురస్రాకార ట్యాంకులు రెండు దీర్ఘచతురస్రాకార వ్యతిరేక గోడల మధ్య ఉద్రిక్తత కనెక్టర్లను ఉపయోగిస్తాయి మరియు మూలలు గుండ్రంగా ఉంటాయి.
గ్లీస్ మరియు ఇతరులచే "స్ట్రెచ్ బార్స్‌తో కూడిన క్యూబిక్ ప్రెజర్ వెసెల్స్ కోసం ప్రాసెస్ డెవలప్‌మెంట్" పేపర్‌లో గ్లీస్ పైన మరియు ఇతర భావనలను ఉదహరించారు.ECCM20 వద్ద (జూన్ 26-30, 2022, లౌసాన్, స్విట్జర్లాండ్).ఈ కథనంలో, మైఖేల్ రూఫ్ మరియు స్వెన్ జరెంబా ప్రచురించిన TUM అధ్యయనాన్ని ఆమె ఉదహరించారు, దీర్ఘచతురస్రాకార భుజాలను కలుపుతూ ఉండే టెన్షన్ స్ట్రట్‌లతో కూడిన క్యూబిక్ పీడన పాత్ర ఫ్లాట్ బ్యాటరీ యొక్క స్థలానికి సరిపోయే అనేక చిన్న సిలిండర్‌ల కంటే చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుందని, ఇది సుమారుగా 25 అందిస్తుంది. % మరింత.నిల్వ స్థలం.
గ్లీస్ ప్రకారం, ఒక ఫ్లాట్ కేస్‌లో పెద్ద సంఖ్యలో చిన్న రకం 4 సిలిండర్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేయడంలో సమస్య ఏమిటంటే “సిలిండర్‌ల మధ్య వాల్యూమ్ బాగా తగ్గింది మరియు సిస్టమ్ చాలా పెద్ద H2 గ్యాస్ పారగమ్య ఉపరితలం కూడా కలిగి ఉంటుంది.మొత్తంమీద, సిస్టమ్ క్యూబిక్ జార్ల కంటే తక్కువ నిల్వ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.
అయితే, ట్యాంక్ క్యూబిక్ డిజైన్‌తో ఇతర సమస్యలు ఉన్నాయి."సహజంగానే, సంపీడన వాయువు కారణంగా, మీరు ఫ్లాట్ గోడలపై బెండింగ్ శక్తులను ఎదుర్కోవాలి" అని గ్లీస్ చెప్పారు."దీని కోసం, మీరు ట్యాంక్ గోడలకు అంతర్గతంగా కనెక్ట్ చేసే రీన్ఫోర్స్డ్ నిర్మాణం అవసరం.కానీ మిశ్రమాలతో చేయడం కష్టం."
గ్లేస్ మరియు ఆమె బృందం ఫిలమెంట్ వైండింగ్ ప్రక్రియకు తగిన విధంగా పీడన పాత్రలో బలపరిచే టెన్షన్ బార్‌లను చేర్చడానికి ప్రయత్నించారు."అధిక-వాల్యూమ్ ఉత్పత్తికి ఇది చాలా ముఖ్యం, మరియు జోన్‌లోని ప్రతి లోడ్‌కు ఫైబర్ ఓరియంటేషన్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి కంటైనర్ గోడల వైండింగ్ నమూనాను రూపొందించడానికి కూడా మమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది" అని ఆమె వివరిస్తుంది.
P4H ప్రాజెక్ట్ కోసం ట్రయల్ క్యూబిక్ కాంపోజిట్ ట్యాంక్ చేయడానికి నాలుగు దశలు.చిత్ర క్రెడిట్: “బ్రేస్‌తో కూడిన క్యూబిక్ ప్రెజర్ నాళాల కోసం ఉత్పత్తి ప్రక్రియ అభివృద్ధి”, టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్, పాలిమర్స్4 హైడ్రోజన్ ప్రాజెక్ట్, ECCM20, జూన్ 2022.
ఆన్-చైన్ సాధించడానికి, పైన చూపిన విధంగా నాలుగు ప్రధాన దశలతో కూడిన కొత్త భావనను బృందం అభివృద్ధి చేసింది.టెన్షన్ స్ట్రట్‌లు, స్టెప్‌లపై నలుపు రంగులో చూపబడ్డాయి, MAI స్కెలెట్ ప్రాజెక్ట్ నుండి తీసుకోబడిన పద్ధతులను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన ఒక ముందుగా నిర్మించిన ఫ్రేమ్ నిర్మాణం.ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం, BMW నాలుగు ఫైబర్-రీన్ఫోర్స్డ్ పల్ట్రూషన్ రాడ్‌లను ఉపయోగించి విండ్‌షీల్డ్ ఫ్రేమ్ "ఫ్రేమ్‌వర్క్"ను అభివృద్ధి చేసింది, తర్వాత వాటిని ప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్‌గా మార్చారు.
ప్రయోగాత్మక క్యూబిక్ ట్యాంక్ యొక్క ఫ్రేమ్.షట్కోణ అస్థిపంజర విభాగాలు 3D TUM ద్వారా అన్‌రీన్‌ఫోర్స్డ్ PLA ఫిలమెంట్ (పైభాగం) ఉపయోగించి, CF/PA6 పల్ట్‌రూషన్ రాడ్‌లను టెన్షన్ బ్రేస్‌లుగా (మధ్య) చొప్పించి, ఆపై కలుపుల చుట్టూ (దిగువ) ఫిలమెంట్‌ను చుట్టడం.చిత్ర క్రెడిట్: టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్ LCC.
"మీరు క్యూబిక్ ట్యాంక్ యొక్క ఫ్రేమ్‌ను మాడ్యులర్ స్ట్రక్చర్‌గా నిర్మించవచ్చనే ఆలోచన ఉంది" అని గ్లేస్ చెప్పారు."ఈ మాడ్యూల్స్‌ను మోల్డింగ్ టూల్‌లో ఉంచుతారు, టెన్షన్ స్ట్రట్‌లు ఫ్రేమ్ మాడ్యూల్స్‌లో ఉంచబడతాయి, ఆపై MAI స్కెలెట్ యొక్క పద్ధతి స్ట్రట్‌ల చుట్టూ వాటిని ఫ్రేమ్ భాగాలతో ఏకీకృతం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది."సామూహిక ఉత్పత్తి పద్ధతి, దీని ఫలితంగా స్టోరేజ్ ట్యాంక్ కాంపోజిట్ షెల్‌ను చుట్టడానికి మాండ్రెల్ లేదా కోర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
TUM ట్యాంక్ ఫ్రేమ్‌ను ఘన భుజాలు, గుండ్రని మూలలు మరియు పైభాగంలో మరియు దిగువన షట్కోణ నమూనాతో క్యూబిక్ "కుషన్" వలె రూపొందించింది, దీని ద్వారా టైలను చొప్పించవచ్చు మరియు జోడించవచ్చు.ఈ రాక్‌ల రంధ్రాలు కూడా 3D ముద్రించబడ్డాయి."మా ప్రారంభ ప్రయోగాత్మక ట్యాంక్ కోసం, మేము పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ [PLA, బయో-ఆధారిత థర్మోప్లాస్టిక్] ఉపయోగించి షట్కోణ ఫ్రేమ్ విభాగాలను 3D ముద్రించాము, ఎందుకంటే ఇది సులభం మరియు చౌకగా ఉంది," అని గ్లేస్ చెప్పారు.
బృందం టైలుగా ఉపయోగించడానికి SGL కార్బన్ (మీటింగెన్, జర్మనీ) నుండి 68 పల్ట్రూడెడ్ కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ పాలిమైడ్ 6 (PA6) రాడ్‌లను కొనుగోలు చేసింది."కాన్సెప్ట్‌ను పరీక్షించడానికి, మేము ఎటువంటి మౌల్డింగ్ చేయలేదు, కానీ 3D ప్రింటెడ్ తేనెగూడు కోర్ ఫ్రేమ్‌లో స్పేసర్‌లను చొప్పించాము మరియు వాటిని ఎపోక్సీ జిగురుతో అతికించాము.ఇది ట్యాంక్‌ను మూసివేసేందుకు మాండ్రెల్‌ను అందిస్తుంది.ఈ రాడ్‌లు గాలికి సాపేక్షంగా తేలికగా ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని ముఖ్యమైన సమస్యలు ఉన్నాయని తరువాత వివరించబడుతుందని ఆమె పేర్కొంది.
"మొదటి దశలో, డిజైన్ యొక్క ఉత్పాదకతను ప్రదర్శించడం మరియు ఉత్పత్తి భావనలో సమస్యలను గుర్తించడం మా లక్ష్యం" అని గ్లీస్ వివరించారు."కాబట్టి టెన్షన్ స్ట్రట్‌లు అస్థిపంజర నిర్మాణం యొక్క బయటి ఉపరితలం నుండి పొడుచుకు వస్తాయి మరియు తడి ఫిలమెంట్ వైండింగ్ ఉపయోగించి మేము కార్బన్ ఫైబర్‌లను ఈ కోర్‌కి అటాచ్ చేస్తాము.ఆ తరువాత, మూడవ దశలో, మేము ప్రతి టై రాడ్ యొక్క తలని వంచుతాము.థర్మోప్లాస్టిక్, కాబట్టి మేము తలని ఆకృతి చేయడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తాము, తద్వారా అది చదునుగా మరియు చుట్టడం యొక్క మొదటి పొరలోకి లాక్ చేయబడుతుంది.అప్పుడు మేము నిర్మాణాన్ని మళ్లీ చుట్టడానికి కొనసాగుతాము, తద్వారా ఫ్లాట్ థ్రస్ట్ హెడ్ ట్యాంక్‌లో రేఖాగణితంగా మూసివేయబడుతుంది.గోడలపై లామినేట్.
వైండింగ్ కోసం స్పేసర్ క్యాప్.ఫిలమెంట్ వైండింగ్ సమయంలో ఫైబర్‌లు చిక్కుకోకుండా నిరోధించడానికి TUM టెన్షన్ రాడ్‌ల చివర్లలో ప్లాస్టిక్ క్యాప్‌లను ఉపయోగిస్తుంది.చిత్ర క్రెడిట్: టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్ LCC.
ఈ మొదటి ట్యాంక్ భావనకు రుజువు అని గ్లేస్ పునరుద్ఘాటించారు."3D ప్రింటింగ్ మరియు జిగురు యొక్క ఉపయోగం ప్రాథమిక పరీక్ష కోసం మాత్రమే మరియు మేము ఎదుర్కొన్న కొన్ని సమస్యల గురించి మాకు ఒక ఆలోచన ఇచ్చింది.ఉదాహరణకు, వైండింగ్ సమయంలో, తంతువులు టెన్షన్ రాడ్‌ల చివరలను పట్టుకుంటాయి, దీని వలన ఫైబర్ విచ్ఛిన్నం, ఫైబర్ దెబ్బతినడం మరియు దీనిని ఎదుర్కోవడానికి ఫైబర్ పరిమాణాన్ని తగ్గించడం.మేము మొదటి వైండింగ్ దశకు ముందు స్తంభాలపై ఉంచిన కొన్ని ప్లాస్టిక్ క్యాప్‌లను తయారీ సహాయాలుగా ఉపయోగించాము. తర్వాత, అంతర్గత లామినేట్‌లను తయారు చేసినప్పుడు, మేము ఈ రక్షణ టోపీలను తీసివేసి, చివరి చుట్టడానికి ముందు స్తంభాల చివరలను మార్చాము.
బృందం వివిధ పునర్నిర్మాణ దృశ్యాలతో ప్రయోగాలు చేసింది."చుట్టూ చూసే వారు ఉత్తమంగా పని చేస్తారు" అని గ్రేస్ చెప్పింది.“అలాగే, ప్రోటోటైపింగ్ దశలో, మేము వేడిని వర్తింపజేయడానికి మరియు టై రాడ్ చివరలను మార్చడానికి సవరించిన వెల్డింగ్ సాధనాన్ని ఉపయోగించాము.మాస్ ప్రొడక్షన్ కాన్సెప్ట్‌లో, స్ట్రట్‌ల యొక్క అన్ని చివరలను ఒకే సమయంలో ఇంటీరియర్ ఫినిషింగ్ లామినేట్‌గా ఆకృతి చేయగల మరియు రూపొందించగల ఒక పెద్ద సాధనం మీకు ఉంటుంది..”
డ్రాబార్ తలలు మార్చబడ్డాయి.TUM విభిన్న భావనలతో ప్రయోగాలు చేసింది మరియు ట్యాంక్ వాల్ లామినేట్‌కు జోడించడం కోసం మిశ్రమ సంబంధాల చివరలను సమలేఖనం చేయడానికి వెల్డ్స్‌ను సవరించింది.చిత్ర క్రెడిట్: “బ్రేస్‌తో కూడిన క్యూబిక్ ప్రెజర్ నాళాల కోసం ఉత్పత్తి ప్రక్రియ అభివృద్ధి”, టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్, పాలిమర్స్4 హైడ్రోజన్ ప్రాజెక్ట్, ECCM20, జూన్ 2022.
అందువలన, లామినేట్ మొదటి వైండింగ్ దశ తర్వాత నయమవుతుంది, పోస్ట్లు పునఃరూపకల్పన చేయబడతాయి, TUM తంతువుల రెండవ వైండింగ్ను పూర్తి చేస్తుంది, ఆపై ఔటర్ ట్యాంక్ వాల్ లామినేట్ రెండవసారి నయమవుతుంది.దయచేసి ఇది టైప్ 5 ట్యాంక్ డిజైన్ అని గమనించండి, అంటే దీనికి గ్యాస్ అవరోధంగా ప్లాస్టిక్ లైనర్ లేదు.దిగువ తదుపరి దశల విభాగంలో చర్చను చూడండి.
"మేము మొదటి డెమోని క్రాస్ సెక్షన్‌లుగా కట్ చేసాము మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన ప్రాంతాన్ని మ్యాప్ చేసాము" అని గ్లేస్ చెప్పారు."లామినేట్‌తో మాకు కొన్ని నాణ్యత సమస్యలు ఉన్నాయని క్లోజప్ చూపిస్తుంది, స్ట్రట్ హెడ్‌లు ఇంటీరియర్ లామినేట్‌పై ఫ్లాట్‌గా వేయలేదు."
ట్యాంక్ లోపలి మరియు బయటి గోడల లామినేట్ మధ్య అంతరాలతో సమస్యలను పరిష్కరించడం.సవరించిన టై రాడ్ హెడ్ ప్రయోగాత్మక ట్యాంక్ యొక్క మొదటి మరియు రెండవ మలుపుల మధ్య అంతరాన్ని సృష్టిస్తుంది.చిత్ర క్రెడిట్: టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్ LCC.
ఈ ప్రారంభ 450 x 290 x 80mm ట్యాంక్ గత వేసవిలో పూర్తయింది."మేము అప్పటి నుండి చాలా పురోగతిని సాధించాము, కానీ మేము ఇంకా అంతర్గత మరియు బాహ్య లామినేట్ మధ్య అంతరం కలిగి ఉన్నాము" అని గ్లేస్ చెప్పారు.“కాబట్టి మేము ఆ ఖాళీలను శుభ్రమైన, అధిక స్నిగ్ధత రెసిన్‌తో పూరించడానికి ప్రయత్నించాము.ఇది వాస్తవానికి స్టుడ్స్ మరియు లామినేట్ మధ్య కనెక్షన్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది యాంత్రిక ఒత్తిడిని బాగా పెంచుతుంది."
బృందం కోరుకున్న వైండింగ్ నమూనా కోసం పరిష్కారాలతో సహా ట్యాంక్ రూపకల్పన మరియు ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడం కొనసాగించింది."టెస్ట్ ట్యాంక్ యొక్క భుజాలు పూర్తిగా వంకరగా లేవు, ఎందుకంటే ఈ జ్యామితికి మూసివేసే మార్గాన్ని సృష్టించడం కష్టం," అని గ్లేస్ వివరించాడు.“మా ప్రారంభ వైండింగ్ కోణం 75°, అయితే ఈ పీడన పాత్రలో లోడ్‌ని చేరుకోవడానికి బహుళ సర్క్యూట్‌లు అవసరమని మాకు తెలుసు.మేము ఇప్పటికీ ఈ సమస్యకు పరిష్కారం కోసం చూస్తున్నాము, అయితే ప్రస్తుతం మార్కెట్లో ఉన్న సాఫ్ట్‌వేర్‌తో ఇది సులభం కాదు.ఇది ఫాలో-అప్ ప్రాజెక్ట్ కావచ్చు.
"మేము ఈ ఉత్పత్తి భావన యొక్క సాధ్యతను ప్రదర్శించాము," అని గ్లీస్ చెప్పారు, "అయితే లామినేట్ మధ్య కనెక్షన్‌ని మెరుగుపరచడానికి మరియు టై రాడ్‌లను పునర్నిర్మించడానికి మేము మరింత కృషి చేయాలి.“పరీక్ష యంత్రంపై బాహ్య పరీక్ష.మీరు లామినేట్ నుండి స్పేసర్‌లను బయటకు తీసి, ఆ కీళ్ళు తట్టుకోగల యాంత్రిక లోడ్‌లను పరీక్షించండి.
పాలిమర్స్4 హైడ్రోజన్ ప్రాజెక్ట్ యొక్క ఈ భాగం 2023 చివరిలో పూర్తవుతుంది, ఆ సమయానికి గ్లీస్ రెండవ ప్రదర్శన ట్యాంక్‌ను పూర్తి చేయాలని భావిస్తోంది.ఆసక్తికరంగా, నేడు డిజైన్‌లు ఫ్రేమ్‌లో చక్కగా రీన్‌ఫోర్స్డ్ థర్మోప్లాస్టిక్‌లను మరియు ట్యాంక్ గోడలలో థర్మోసెట్ మిశ్రమాలను ఉపయోగిస్తాయి.ఈ హైబ్రిడ్ విధానం తుది ప్రదర్శన ట్యాంక్‌లో ఉపయోగించబడుతుందా?"అవును," గ్రేస్ చెప్పింది."Polymers4Hydrogen ప్రాజెక్ట్‌లోని మా భాగస్వాములు మెరుగైన హైడ్రోజన్ అవరోధ లక్షణాలతో ఎపోక్సీ రెసిన్‌లు మరియు ఇతర మిశ్రమ మాతృక పదార్థాలను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు."ఆమె ఈ పనిలో పనిచేస్తున్న ఇద్దరు భాగస్వాములను జాబితా చేసింది, PCCL మరియు యూనివర్సిటీ ఆఫ్ టాంపేర్ (టాంపేర్, ఫిన్లాండ్).
గ్లీస్ మరియు ఆమె బృందం కూడా LCC కన్ఫార్మల్ కాంపోజిట్ ట్యాంక్ నుండి రెండవ HyDDen ప్రాజెక్ట్‌పై జేగర్‌తో సమాచారాన్ని ఇచ్చిపుచ్చుకున్నారు మరియు ఆలోచనలను చర్చించారు.
"మేము పరిశోధన డ్రోన్‌ల కోసం కన్ఫార్మల్ కాంపోజిట్ ప్రెజర్ వెసెల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాము" అని జేగర్ చెప్పారు.“ఇది ఏరోస్పేస్ మరియు జియోడెటిక్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ TUM - LCC మరియు డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ హెలికాప్టర్ టెక్నాలజీ (HT) యొక్క రెండు విభాగాల మధ్య సహకారం.ప్రాజెక్ట్ 2024 చివరి నాటికి పూర్తవుతుంది మరియు మేము ప్రస్తుతం ప్రెజర్ వెసెల్‌ను పూర్తి చేస్తున్నాము.ఏరోస్పేస్ మరియు ఆటోమోటివ్ విధానంలో ఎక్కువగా ఉండే డిజైన్.ఈ ప్రారంభ కాన్సెప్ట్ దశ తర్వాత, తదుపరి దశ వివరణాత్మక నిర్మాణ నమూనాను నిర్వహించడం మరియు గోడ నిర్మాణం యొక్క అవరోధ పనితీరును అంచనా వేయడం.
"హైబ్రిడ్ ఫ్యూయల్ సెల్ మరియు బ్యాటరీ ప్రొపల్షన్ సిస్టమ్‌తో అన్వేషణాత్మక డ్రోన్‌ను అభివృద్ధి చేయడమే మొత్తం ఆలోచన," అని అతను కొనసాగించాడు.ఇది అధిక శక్తి లోడ్‌ల సమయంలో (అంటే టేకాఫ్ మరియు ల్యాండింగ్) బ్యాటరీని ఉపయోగిస్తుంది మరియు లైట్ లోడ్ క్రూజింగ్ సమయంలో ఇంధన సెల్‌కి మారుతుంది."HT బృందం ఇప్పటికే పరిశోధన డ్రోన్‌ను కలిగి ఉంది మరియు బ్యాటరీలు మరియు ఇంధన ఘటాలు రెండింటినీ ఉపయోగించేందుకు పవర్‌ట్రెయిన్‌ను పునఃరూపకల్పన చేసింది" అని యెగెర్ చెప్పారు."ఈ ప్రసారాన్ని పరీక్షించడానికి వారు CGH2 ట్యాంక్‌ను కూడా కొనుగోలు చేశారు."
"నా టీమ్‌కు సరిపోయే ప్రెజర్ ట్యాంక్ నమూనాను నిర్మించే పని ఉంది, కానీ స్థూపాకార ట్యాంక్ సృష్టించే ప్యాకేజింగ్ సమస్యల వల్ల కాదు" అని అతను వివరించాడు."ఒక చదునైన ట్యాంక్ గాలి నిరోధకతను అందించదు.కాబట్టి మీరు మెరుగైన విమాన పనితీరును పొందుతారు.ట్యాంక్ కొలతలు సుమారు.830 x 350 x 173 మిమీ.
పూర్తిగా థర్మోప్లాస్టిక్ AFP కంప్లైంట్ ట్యాంక్.HyDDen ప్రాజెక్ట్ కోసం, TUM వద్ద ఉన్న LCC బృందం మొదట్లో గ్లేస్ (పైన) ఉపయోగించిన అదే విధానాన్ని అన్వేషించింది, కానీ తర్వాత AFP (క్రింద) ఉపయోగించి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడిన అనేక నిర్మాణాత్మక మాడ్యూళ్ల కలయికను ఉపయోగించి ఒక విధానానికి మారింది.చిత్ర క్రెడిట్: టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్ LCC.
"ఒక ఆలోచన ఎలిసబెత్ [గ్లీస్ యొక్క] విధానాన్ని పోలి ఉంటుంది," అని యాగెర్ చెప్పారు, "అధిక వంగిన శక్తులను భర్తీ చేయడానికి ఓడ గోడకు టెన్షన్ బ్రేస్‌లను వర్తింపజేయడం.అయినప్పటికీ, ట్యాంక్‌ను తయారు చేయడానికి వైండింగ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించకుండా, మేము AFPని ఉపయోగిస్తాము.అందువల్ల, పీడన పాత్ర యొక్క ప్రత్యేక విభాగాన్ని సృష్టించడం గురించి మేము ఆలోచించాము, దీనిలో రాక్లు ఇప్పటికే ఏకీకృతం చేయబడ్డాయి.ఈ విధానం నన్ను ఈ ఇంటిగ్రేటెడ్ మాడ్యూల్స్‌లో అనేకం కలపడానికి అనుమతించింది మరియు ఆఖరి AFP వైండింగ్‌కు ముందు ప్రతిదానిని మూసివేయడానికి ఎండ్ క్యాప్‌ను వర్తింపజేయడానికి నన్ను అనుమతించింది.
"మేము అటువంటి భావనను ఖరారు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాము," అతను కొనసాగించాడు, "మరియు H2 గ్యాస్ వ్యాప్తికి అవసరమైన ప్రతిఘటనను నిర్ధారించడానికి చాలా ముఖ్యమైన పదార్థాల ఎంపికను కూడా పరీక్షించడం ప్రారంభించండి.దీని కోసం, మేము ప్రధానంగా థర్మోప్లాస్టిక్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగిస్తాము మరియు AFP మెషీన్‌లో ఈ పారగమ్య ప్రవర్తన మరియు ప్రాసెసింగ్‌ను మెటీరియల్ ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందనే దానిపై వివిధ రకాల పని చేస్తున్నాము.చికిత్స ప్రభావం చూపుతుందా మరియు ఏదైనా పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్ అవసరమా అనేది అర్థం చేసుకోవడం ముఖ్యం.వేర్వేరు స్టాక్‌లు పీడన పాత్ర ద్వారా హైడ్రోజన్ పారగమ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయో లేదో కూడా మేము తెలుసుకోవాలనుకుంటున్నాము."
ట్యాంక్ పూర్తిగా థర్మోప్లాస్టిక్‌తో తయారు చేయబడింది మరియు స్ట్రిప్స్‌ను టీజిన్ కార్బన్ యూరోప్ GmbH (వుప్పర్టల్, జర్మనీ) సరఫరా చేస్తుంది."మేము వారి PPS [పాలీఫెనిలిన్ సల్ఫైడ్], PEEK [పాలిథర్ కీటోన్] మరియు LM PAEK [తక్కువ ద్రవీభవన పాలిరిల్ కీటోన్] పదార్థాలను ఉపయోగిస్తాము" అని యాగర్ చెప్పారు."చొచ్చుకొనిపోయే రక్షణ మరియు మెరుగైన పనితీరుతో భాగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఏది ఉత్తమమో చూడటానికి పోలికలు చేయబడతాయి."వచ్చే ఏడాదిలోగా టెస్టింగ్, స్ట్రక్చరల్ మరియు ప్రాసెస్ మోడలింగ్ మరియు మొదటి ప్రదర్శనలను పూర్తి చేయాలని ఆయన భావిస్తున్నారు.
ఫెడరల్ మినిస్ట్రీ ఫర్ క్లైమేట్ చేంజ్, ఎన్విరాన్‌మెంట్, ఎనర్జీ, మొబిలిటీ, ఇన్నోవేషన్ అండ్ టెక్నాలజీ మరియు డిజిటల్ టెక్నాలజీ అండ్ ఎకనామిక్స్ కోసం ఫెడరల్ మినిస్ట్రీ యొక్క COMET ప్రోగ్రామ్‌లోని COMET మాడ్యూల్ “పాలిమర్స్4 హైడ్రోజన్” (ID 21647053)లో పరిశోధన పని జరిగింది..రచయితలు పాల్గొనే భాగస్వాములు పాలిమర్ కాంపిటెన్స్ సెంటర్ లియోబెన్ GmbH (PCCL, ఆస్ట్రియా), Montanuniversitaet Leoben (పాలిమర్ ఇంజనీరింగ్ మరియు సైన్స్ ఫ్యాకల్టీ, పాలిమర్ మెటీరియల్స్ యొక్క కెమిస్ట్రీ విభాగం, మెటీరియల్స్ సైన్స్ మరియు పాలిమర్ టెస్టింగ్ విభాగం), Tampere విశ్వవిద్యాలయం (ఇంజనీరింగ్ ఫ్యాకల్టీ). మెటీరియల్స్).) సైన్స్), పీక్ టెక్నాలజీ మరియు ఫౌరేసియా ఈ పరిశోధన పనికి సహకరించాయి.COMET-Modulకి ఆస్ట్రియా ప్రభుత్వం మరియు స్టైరియా రాష్ట్ర ప్రభుత్వం నిధులు సమకూరుస్తాయి.
లోడ్-బేరింగ్ నిర్మాణాల కోసం ప్రీ-రీన్ఫోర్స్డ్ షీట్లు నిరంతర ఫైబర్లను కలిగి ఉంటాయి - గాజు నుండి మాత్రమే కాకుండా, కార్బన్ మరియు అరామిడ్ నుండి కూడా.
మిశ్రమ భాగాలను తయారు చేయడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి.అందువల్ల, ఒక నిర్దిష్ట భాగానికి సంబంధించిన పద్ధతి ఎంపిక పదార్థం, భాగం యొక్క రూపకల్పన మరియు తుది ఉపయోగం లేదా అనువర్తనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ఇక్కడ ఎంపిక గైడ్ ఉంది.
షాకర్ కాంపోజిట్స్ మరియు R&M ఇంటర్నేషనల్ రీసైకిల్ చేయబడిన కార్బన్ ఫైబర్ సరఫరా గొలుసును అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి, ఇది జీరో స్లాటర్, వర్జిన్ ఫైబర్ కంటే తక్కువ ధరను అందిస్తుంది మరియు చివరికి స్ట్రక్చరల్ ప్రాపర్టీస్‌లో నిరంతర ఫైబర్‌ను చేరుకునే పొడవులను అందిస్తుంది.