Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ocena jakości paliw gazowych w kontekście wprowadzania wodoru do sieci gazu ziemnego

100%

Schuster T. , Holewa-Rataj J. , Kukulska-Zając E.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

tom Nr 2

42--46

PL

W niniejszym artykule przedstawiono zagadnienia związane z prowadzeniem oceny jakości mieszanin gaz ziemny-wodór, powstałych w wyniku zatłaczania wodoru do sieci gazu ziemnego. Na podstawie obowiązujących w Polsce aktów prawnych określono maksymalną zawartość wodoru w mieszaninie z gazem ziemnym. W artykule przeanalizowano również jaki wpływ ma wodór zawarty w mieszaninie na prowadzenie analiz składu gazu oraz obliczenia parametrów fizykochemicznych gazu.

EN

This article presents issues related to the assessment of the quality of natural gas and hydrogen mixtures resulting from hydrogen injection into the natural gas network. The maximum hydrogen content in the mixture with natural gas has been determined on the basis of the law in force in Poland. The article also analyzes the influence of hydrogen contained in the mixture on the gas composition analysis and the calculation of physicochemical parameters of the gas.

2

Numerical simulation of hydrogen storage in the Konary deep saline aquifer trap

63%

Luboń K. , Tarkowski R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

tom T. 39, z. 3

103--124

EN

Nowadays, hydrogen is considered a potential successor to the current fossil-fuel-based energy. Within a few years, it will be an essential energy carrier, and an economy based on hydrogen will require appropriate hydrogen storage systems. Due to their large capacity, underground geological structures (deep aquifers, depleted hydrocarbon fields, salt caverns) are being considered for hydrogen storage. Their use for this purpose requires an understanding of geological and reservoir conditions, including an analysis of the preparation and operation of underground hydrogen storage. The results of hydrogen injection and withdrawal modeling in relation to the deep Lower Jurassic, saline aquifer of the Konary geological structure (trap) are presented in this paper. A geological model of the considered structure was built, allowable pressures were estimated, the time period of the initial hydrogen filling of the underground storage was determined and thirty cycles of underground storage operations (gas injection and withdrawal) were simulated. The simulations made it possible to determine the essential parameters affecting underground hydrogen storage operation: maximum flow rate of injected hydrogen, total capacity, working gas and cushion gas capacity. The best option for hydrogen storage is a two-year period of initial filling, using the least amount of cushion gas. Extracted water will pose a problem in relation to its disposal. The obtained results are essential for the analysis of underground hydrogen storage operations and affect the economic aspects of UHS in deep aquifers.

PL

Ze względu na bardzo dużą pojemność podziemne struktury geologiczne (głębokie poziomy wodonośne, sczerpane złoża węglowodorów, kawerny solne) są rozważane do magazynowania wodoru. Ich wykorzystanie w tym celu wymaga rozpoznania uwarunkowań geologiczno-złożowych, w tym analizy przygotowania oraz pracy podziemnego magazynu wodoru. Przedstawiono wyniki modelowania zatłaczania i odbioru wodoru do głębokiego dolnojurajskiego poziomu solankowego struktury geologicznej Konary. Zbudowano model geologiczny rozważanej struktury, oszacowano dopuszczalne ciśnienia szczelinowania oraz ciśnienie kapilarne nadkładu, wyznaczono długości wstępnego okresu zatłaczania wodoru do podziemnego magazynu, przeprowadzono modelowanie przebiegu 30-letniej pracy podziemnego magazynu (zatłaczania i odbioru gazu). Przeprowadzone symulacje umożliwiły określenie istotnych parametrów wpływających na prace podziemnego magazynu wodoru: maksymalną wielkość przepływu zatłaczanego wodoru, pojemność całkowitą, pojemność roboczą i wielkość poduszki gazowej. Pozwoliły stwierdzić, że im dłuższy wstępny okres zatłaczania wodoru, tym większą musimy zastosować poduszkę gazową. Za najlepszą opcję dla magazynowania wodoru zaproponowano dwuletni okres wstępnego zatłaczania gazu do struktury; opcja z najmniejszą wielkością poduszki gazowej. Stwierdzono, że ilość wody, jaka jest eksploatowana w trakcie odzyskiwania wodoru, podczas cyklicznej eksploatacji magazynu, spada wraz ze zwiększeniem długości wstępnego okresu zatłaczania wodoru. Eksploatowana woda będzie stanowiła znaczący problem związany z jej unieszkodliwieniem. Otrzymane wyniki są istotne w analizie pracy podziemnego magazynu wodoru i wpływają na aspekty ekonomiczne UHS w głębokich solankowych poziomach wodonośnych.

3

Numerical analysis of structure, stability and entropy generation in biogas coflow diffusion flames

63%

Kumar R. N. , Kumaran S. M. , Raghavan V.

Archive of Mechanical Engineering

|

2022

|

tom LXIX, nr 1

99--128

EN

Biogas is a gaseous biofuel predominantly composed of methane and carbon-dioxide. Stability of biogas flames strongly depend upon the amount of carbon-dioxide present in biogas, which varies with the source of biomass and reactor. In this paper, a comprehensive study on the stability and flame characteristics of coflow biogas diffusion flames is reported. Numerical simulations are carried out using reactive flow module in OpenFOAM, incorporated with variable thermophysical properties, Fick’s and Soret diffusion, and short chemical kinetics mechanism. Effects of carbon-dioxide content in the biogas, temperatures of the fuel or coflowing air streams (preheated reactant) and hydrogen addition to fuel or air streams are analyzed. Entropy generation in these flames is also predicted. Results show that the flame temperature increases with the degree of preheat of reactants and the flames show better stability with the preheated air stream. Preheating the air contributes to increased flame stability and also to a significant decrease in entropy generation. Hydrogen addition, contributing to the same power rating, is seen to be relatively more effective in increasing the flame stability when added to the fuel stream. Results in terms of flow, temperature, species and entropy fields, are used to describe the stability and flame characteristics.

4

Modelowanie nieustalonego przepływu gazu w rurociągu w warunkach zatłaczania wodoru

63%

Chaczykowski M. , Kotyński Ł. , Kwestarz M. , Zarodkiewicz P.

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

tom T. 98, nr 2

288--292

PL

Przeprowadzono modelowanie jednowymiarowego przepływu w gazociągu z wykorzystaniem modelu hydraulicznego oraz modelu transportu energii chemicznej. Przyjęte sformułowanie modelu przepływu pozwoliło uwzględnić ilość energii dostarczanej do odbiorcy jako warunek brzegowy. Przedstawiono przykład ilustrujący wpływ zatłaczania wodoru do gazociągu na ilość energii transportowanej gazociągiem.

EN

Gas pipeline flow was modelled by models of coupled onedimensional hydraulic flow and chem. energy transport. An energy-based approach allowed to consider the energy delivery to a customer as a boundary condition. An illustrative example of study covering an impact of H₂ injection on the energy transport with a pipeline was presented.

5

A proposal of a hydrogen injection system in to a miniature turbojet engine

63%

Prokopowicz W. , Frąckowiak A.

Journal of KONBiN

|

2023

|

tom Vol. 53, iss. 1

79--93

EN

The solution proposed in this article, based on direct injection of hydrogen into the combustion chamber, offers many benefits, including a better volumetric efficiency, complete combustion (avoidance of premature ignition and backfire) and significant benefits in terms of power density when compared to engines, in which hydrogen is injected into the air inlet duct. The article discusses advantages and disadvantages of systems responsible for injecting hydrogen into the combustion chamber based on the operational phases of the GTM 400 engine developed by the JET-POL Company. The use of an electronic controller combined with an injector placed in an appropriate place inside the combustion chamber allow for the mentioned engine to be modified this way to optimize its power, performance and emissions. The article discusses matters related to challenges faced by materials used to make components of hydrogen injectors as well as research on the topic in question with the use of diesel engines. The article considers the impact of a low mass density and hydrogen energy, high speed of sound and low thickness on the injection system and components of a miniature turbojet engine. Physical attributes shaped by hydrogen fuel directly affect the size of components, selection of materials and tribology of turbojet engines. The authors suggest that the solutions used in the research on the GTM 400 engine can be used in the future to build hydrogen systems (hydrogen injection, storage and distribution) for fullscale passenger aircraft jet engines.

PL

Opracowanie odpowiednich systemów wtryskowych do miniaturowych silników odrzutowych dedykowanych do paliwa wodorowego może zaowocować opracowaniem urządzeń wykorzystywanych w układach generacji energii elektrycznej w infrastrukturze krytycznej. Zaproponowane w artykule rozwiązanie bazujące na bezpośrednim wtrysku wodoru do komory spalania zapewnia wiele korzyści, w tym lepszą sprawność objętościową, pełne spalanie (unikanie przedwczesnego zapłonu i wstecznego zapłonu) oraz znaczne korzyści w zakresie gęstości mocy w porównaniu z silnikami z wtryskiem wodoru do kanału powietrza dolotowego. W artykule omówiono wady i zalety systemów dostarczania wodoru do komory spalania w zależności od faz pracy miniaturowego silnika GTM 400 firmy JET-POL. Zastosowanie elektronicznego sterownika w powiązaniu z wtryskiwaczem ulokowanym w odpowiedniej lokalizacji komory spalania pozwala na taką modyfikację wspomnianego silnika, aby zoptymalizować jego moc, wydajność i emisyjność. W artykule poruszono zagadnienia związane z wyzwaniami dla materiałów stosowanych na podzespoły do budowy wtryskiwaczy wodoru, a także prowadzone w tym zakresie badania na bazie silników diesla. Podjęta w treści dyskusja dotyczy wpływu niskiej gęstości masy i energii wodoru, wysokiej prędkości dźwięku i niskiej lepkości na system wtrysku i podzespoły miniaturowego silnika odrzutowego. Atrybuty fizyczne determinowane przez paliwo wodorowe bezpośrednio wpływają na rozmiar komponentów, dobór materiałów i trybologię silników odrzutowych. Autorzy sugerują, że rozwiązania zastosowane w toku badań nad silnikiem GTM 400 mogą posłużyć w przyszłości do budowy systemów wodorowych (systemy wtrysku, magazynowania i dystrybucji wodoru) dedykowanych pełnowymiarowym silnikom samolotów pasażerskich.