Kinetics of hydrogen absorption in getter materials for a cylindrical tank: analytical and numerical resolutions

• Autorzy: Gondor, G. , Laydi, R. , Laxcellent, Ch.

Warianty tytułu

PL

Kinetyka absorpcji wodoru w materiałach pochłaniających w cylindrycznych zbiornikach : rozwiązanie analityczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The kinetics of hydrogen absorption in getter materials are studied. The dissociation of hydrogen molecules on the surface, penetration of hydrogen atoms into the material and bulk diffusion are taken into account. This paper extended the investigation on a wall (1D cartesian case) performed by Liu et al. to a hollow cylinder more closed to technological application. The resolution of the equation system is solved in an analytical way (Bessel and Euler functions) or by finite difference methods. For a given time period, the filling rate of hydrogen absorbed in the container can be estimated.

PL

W artykule opisano badania kinetyki absorpcji wodoru w materiałach pochłaniających.. Rozważono dysocjację molekuł wodoru na powierzchni oraz wnikanie atomów wodoru do materiału i dyfuzję objętościową. Opisane badania rozszerzają wcześniejsze wyniki uzyskane przez Liu i in. dla płyty (przypadek Kartezjański ID) na wnętrze cylindra, czyli przypadek bliższy zastosowaniom technologicznym. Rozwiązanie układu równań przeprowadzono analitycznie (za pomocą funkcji Bessela i Eulera) oraz metodą różnic skończonych (opisano schemat jawny I niejawny). W konsekwencji możliwe było określenie szybkości napełniania zbiornika wodorem w zadanym przedziale czasu.

Słowa kluczowe

EN

kinetics; hydrogen storage; spectral methods; finite difference method

• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 6, No. 1
• Strony: 1-8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Gondor, G.

autor

Laydi, R.

autor

Laxcellent, Ch.

• Institut FEMTO-ST, Departement de Mecanique Appliquee, Universite de Franche-Comte 24 chemin de 1'Epitaphe, 25000 Besanpon, France

Bibliografia

• Carter, T.J., Cornish, L.A., 2001, Hydrogen in metal, Eng. Fail Anal.,%, 113-121
• Chou, K. C., Qian, L., Qin, L., Jiang, L. J., Xu, K. D.,2004, Kinetics of absorption and desorption of hydrogen in alloy powder, Hydrogen Energy, 30, 301-309.
• Fernandez, G. E., Meyer, G., 2000, A reaction-diffusion analysis of the hydriding kinetics of zirconium-based alloys, Journal of Nuciear Materials, 279, 167-172
• Gao, B., Cui, S., 1983, Yacuum physics. Beijing: Scientific Press, 390 [in Chinese].
• Laydi, R, 2006, Private communication.
• Li, Q., Chou, K.C., Jiang, L.J., Feng, Z., 2004, Hydriding kinetics of the La1.5Ni0.5Mg17—H system prepared by hydriding combustion synthesis, Intermetallics, 12, 1293-1298.
• Liu, C.Z., Shi, L.Q., Xu, S.L., Zhou, Z.Y., Luo, Z.Y., Long, X.G, 2004, Kinetics of hydrogen uptake for getter materials, Yacuum 75, 71-78.
• Schwarz, R.B., Khachaturyan, A.G., 1995, Thermodynamics of open two-phase systems with coherent interfaces, Physical Review Letters, 74, 2523-2526.
• Schwarz, R.B., Khachaturyan, A.G., 2006, Thermodynamics of open two-phase systems with coherent interfaces: application to metal hydrogen systems, Acta Materialia, 54, 313-323.