英國NNC國家復(fù)合材料中心成功完成復(fù)合材料低溫儲氫罐測試

日期:2023-10-23 16:53閱讀次數(shù):

  NCC隸屬于英國布里斯托大學(xué),并由布里斯托大學(xué)、奧古斯塔威斯特蘭公司、空中客車公司、羅爾斯-羅伊斯公司、吉凱恩航宇、UMECO和維斯塔斯組成的董事會進(jìn)行經(jīng)營。皇家特許授權(quán)布里斯托大學(xué)注冊成立母公司(公司編號RC000648),并成立全資附屬子公司,NCC運(yùn)營有限公司(公司編號07304890)。NCC的主要貿(mào)易活動由布里斯托大學(xué)承辦,而非主要貿(mào)易活動由子公司承辦。NCC的運(yùn)行要符合NCC的戰(zhàn)略目標(biāo)、業(yè)務(wù)原則框架內(nèi)規(guī)定的原則和成員商定的條款。NCC實(shí)行會員制,會員單位分為一級、二級和準(zhǔn)會員三個層級。

  10月12日,英國國家復(fù)合材料中心(National Composites Centre,NCC)宣布,該中心已成功測試了其設(shè)計和制造的一系列復(fù)合材料液氫低溫儲罐。它被認(rèn)為是英國設(shè)計、建造和測試的首批復(fù)合材料低溫儲氫罐之一。

  低溫儲罐將成為氫動力飛機(jī)的重要部件,預(yù)計將于21世紀(jì)30年代中期投入使用。目前。大多數(shù)儲存液態(tài)氫LH2的設(shè)計都集中在相對較重的金屬罐上。航天工業(yè)中開發(fā)的復(fù)合材料儲罐往往只適用于一次性(低循環(huán))應(yīng)用。然而,商用氫燃料飛機(jī)需要盡可能輕的儲箱、多次反復(fù)加注和排空(高循環(huán)),并能使用幾十年。

  為了支持英國向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,NCC正在開發(fā)復(fù)合材料低溫儲罐的基礎(chǔ)知識,并通過開發(fā)越來越復(fù)雜的產(chǎn)品演示器進(jìn)行測試。其專業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)建并構(gòu)建了一系列全面的低溫概念和設(shè)計工具,以幫助英國組織克服對加速氫氣開發(fā)至關(guān)重要的已知工程挑戰(zhàn)。

  由于航空航天低溫儲罐目前沒有明確的現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分析一系列設(shè)計的能力至關(guān)重要。這導(dǎo)致開發(fā)了一系列概念工具,涵蓋儲罐設(shè)計空間探索、滲透性、微裂紋、熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。這些工具形成了一個基線工具集,可供工業(yè)界用于低溫儲罐項(xiàng)目,從而實(shí)現(xiàn)詳細(xì)的設(shè)計和制造風(fēng)險識別和分析。在這個基本層面上理解低溫將使NCC能夠支持廣泛的行業(yè)和應(yīng)用,每個行業(yè)和應(yīng)用都面臨著單獨(dú)但重疊的挑戰(zhàn)。

  此次NCC的測試結(jié)果是建立在之前關(guān)于NCC英國復(fù)合材料低溫儲罐測試計劃和概念工具的基礎(chǔ)上。復(fù)合材料設(shè)計專業(yè)知識對于實(shí)現(xiàn)長壽命低溫儲罐至關(guān)重要,以克服復(fù)合材料配方的一些潛在限制。

  與菲爾頓系統(tǒng)工程公司( Filton Systems Engineering,F(xiàn)SE)合作進(jìn)行的儲罐測試計劃使用了液氫真空測試箱和低溫測試儀器。在整個測試過程中,對儲罐性能進(jìn)行了密切監(jiān)測,以將性能與模型進(jìn)行比較,結(jié)果顯示:儲罐成功地保持了完整性。

  使用液氫對兩個儲罐進(jìn)行了測試:一種是單體結(jié)構(gòu)件,另一種是分體設(shè)計,以評估大型儲罐設(shè)計和制造的可行性。這些儲罐的容量為30升,設(shè)計壓力為8巴,在NCC使用自動纖維鋪設(shè)現(xiàn)場制造。這些儲罐只包括一個單獨(dú)的外殼來容納液氫,并安裝在FSE測試設(shè)施的真空室內(nèi)以提供絕緣。

  一體式罐經(jīng)歷10次熱循環(huán),即在壓力為1bar的情況下,將液氫清空并重新填充,然后進(jìn)行一次壓力為7bar的單次壓力循環(huán)。兩件式儲罐在LH2(-253°C)溫度下經(jīng)歷了從0到7巴的10次壓力循環(huán)。這些結(jié)果使模型得以驗(yàn)證,并計劃在FSE進(jìn)行進(jìn)一步的循環(huán),以測試使用相同復(fù)合材料儲罐的替代端凸臺設(shè)計。

  NCC還在開發(fā)用于氫氣運(yùn)輸和儲存、壓力容器和管道的最先進(jìn)的制造和測試設(shè)施,這將鞏固其設(shè)計、測試和制造能力。由于壓力測試系統(tǒng)已經(jīng)到位,到2023年底,工廠將安裝長絲纏繞機(jī)和熱塑性管材纏繞機(jī)。

  此外,NCC復(fù)合材料低溫儲氫罐已入圍2023年英國復(fù)合材料獎的“設(shè)計創(chuàng)新”類別,并將于11月1日至2日在伯明翰NEC的T120展臺上展出。

  NCC隸屬于英國布里斯托大學(xué),并由布里斯托大學(xué)、奧古斯塔威斯特蘭公司、空中客車公司、羅爾斯-羅伊斯公司、吉凱恩航宇、UMECO和維斯塔斯組成的董事會進(jìn)行經(jīng)營;始姨卦S授權(quán)布里斯托大學(xué)注冊成立母公司(公司編號RC000648),并成立全資附屬子公司,NCC運(yùn)營有限公司(公司編號07304890)。NCC的主要貿(mào)易活動由布里斯托大學(xué)承辦,而非主要貿(mào)易活動由子公司承辦。NCC的運(yùn)行要符合NCC的戰(zhàn)略目標(biāo)、業(yè)務(wù)原則框架內(nèi)規(guī)定的原則和成員商定的條款。NCC實(shí)行會員制,會員單位分為一級、二級和準(zhǔn)會員三個層級。

  文章來源:碳材料大會

點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息

立刻在線咨詢(無需登錄)