Kryobehälter sind eine wichtige Kraftstoffsystemkomponente in Flüssigerdgas-Personenkraft- und Nutzfahrzeugen auch im Hinblick auf eine spätere verbreitete Einführung von flüssigwasserstoffbetriebenen Fahrzeugen. Eine Alternative zu den heute eingesetzten Kryobehältern mit Vielschicht-Vakuumsuperisolatoren sind nanoporöse Isolationspulver, deren Einsatz zur Kryoisolation von Großbehältern Stand der Technik ist. Ziel der Arbeit ist es, die Eignung pulverförmiger Isolationsmaterialien als Bestandteil des komplexen Behälter- und damit Kraftstoffsystems von Straßenfahrzeugen zu untersuchen und einer anwendungsorientierten Bewertung zuzuführen. Zu diesem Zweck wurde ein transientes Simulationsprogramm für das thermodynamische Verhalten kleiner bewegter Fahrzeugbehälter erstellt. Die Simulation wurde durch eine Untersuchung der Behälterbetriebsbedingungen und der thermodynamisch-mechanischen Eigenschaften verschiedener optimierter Isolationspulver vorbereitet. Die Untersuchung der Isolationspulver umfaßt eine Beschreibung der Wärmetransportvorgänge und eine meßtechnische Ermittlung der effektiven Wärmeleitfähigkeit bei kryogenen Temperaturen und in Abhängigkeit externer Belastungen. Nutzt man die bei der Kraftstoffentnahme anfallende Verdampfungsenthalpie des Kryogens zur Kühlung der relativ dicken Isolationsschicht, so kann die große Wärmekapazität des Pulvers zur Latentwärmespeicherung genutzt werden. Die hier vorliegenden Meß- und Simulationsergebnisse legen nahe, daß der Ersatz des äußern Druckbehälters durch einen Folienbeutel eine mögliche Maßnahme zur deutlichen Gewichts- und Kostentreduktion bei kleinen bewegten Flüssigerdgas-Kraftstoffbehältern sein kann.
Wärmetechnische Untersuchung pulverisolierter Kryobehälter für Kraftfahrzeuge
Thermal investigation of powder isolated motor vehicle cryo containers
1996
197 Seiten, Bilder, Tabellen, 185 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Wärmetechnische Untersuchung der Trockeneiserzeugung
TIBKAT | 1957
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Kraftfahrwesen | 1981
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