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Avances cient铆ficos en el llenado de tanques de hidr贸geno

Un equipo de cientificos, liderado por el profesor Jong-Chun Park, de la Universidad Nacional de Pusan (Corea del Sur), ha investigado c贸mo var铆a el BOG en relaci贸n al FR. La relaci贸n de llenado del tanque, conocida como FR es la relaci贸n entre la masa de combustible licuado en el tanque y la capacidad del tanque a 15鈦癈. Este es un par谩metro de dise帽o cr铆tico.

El hidr贸geno licuado s贸lo puede transportarse en tanques criog茅nicos (criotanques), que mantienen temperaturas inferiores a -253鈦癈, el punto de ebullici贸n del hidr贸geno. A pesar del aislamiento t茅rmico, el combustible licuado en un criotanque experimenta cierto grado de vaporizaci贸n.

El flujo de vaporizaci贸n se mide como 鈥淏oil-Off Gas鈥. Un BOG demasiado alto puede dar lugar a un exceso de presi贸n interna dentro del tanque, lo que provoca grietas y fisuras. Por ello, comprender y controlar el BOG es un factor clave en el dise帽o de criotanques.

鈥淓n nuestro estudio realizamos experimentos y simulaciones para analizar las caracter铆sticas termodin谩micas del tanque鈥, explica Park.

A partir de sus experimentos, los investigadores descubrieron que el BOG aumenta cuadr谩ticamente con la FR. Tambi茅n descubrieron que, mientras que la temperatura en la fase l铆quida permanec铆a constante, la temperatura de la fase vapor disminu铆a de forma no lineal con la FR.

Las pruebas en el llenado de tanques de hidr贸geno

Los investigadores realizaron simulaciones de flujo t茅rmico multif谩sico del tanque mediante din谩mica de fluidos computacional. Esto les permiti贸 visualizar f谩cilmente las transferencias de calor, los flujos t茅rmicos y la vaporizaci贸n dentro del tanque aislado al vac铆o.

鈥淎doptamos el modelo de cambio de fase de Rohosenow para las simulaciones, lo que nos permiti贸 reproducir el proceso de vaporizaci贸n dentro del tanque. A partir de nuestras simulaciones, pudimos revelar finalmente el mecanismo de BOG como resultado de la vaporizaci贸n鈥, explica el profesor Park. Los investigadores validaron sus simulaciones con los datos de los experimentos realizados en colaboraci贸n con Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME).

La t茅cnica de simulaci贸n t茅rmica multif谩sica utilizada aqu铆 podr铆a acelerar el dise帽o de criotanques comerciales seguros y eficientes para hidr贸geno licuado. Las aplicaciones de esta investigaci贸n son muy variadas. Abarcan desde la automoci贸n y la industria aeroespacial hasta las centrales el茅ctricas marina. Este descubrimiento es un gran avance para el desarrollo de tecnolog铆as de hidr贸geno.