|
|
اندازهگیری نرخ جریان
اندازهگیری نرخ جریان
در همکاری با مؤسسات اندازهشناسی اروپایی و شرکتهای صنعتی همکار، موسسه ملی اندازهشناسی آۀمان تحت عنوان PTB پایههای زیرساختی قابل اعتماد برای اندازهگیری حجم هیدروژن مایع و گازی را ایجاد کرده است. برای نخستین بار، زنجیرهای برای قابلیت ردیابی و کالیبراسیون دبیسنجها در این حوزه ایجاد شده است.
هیدروژن به عنوان یک منبع ذخیره انرژی میانی، نقش کلیدی در گذار به انرژی سبز ایفا میکند. برای پدیدآوری این امر، صنعت و فناوریهای اندازهگیری باید به سرعت با الزامات خاص هیدروژن سازگار شوند. برای ذخیرهسازی مؤثر هیدروژن، چگالی انرژی بالا لازم است، یعنی تحت فشار زیاد یا به صورت مایعشده. به ویژه در شرایط فشار بالا و دمای پایین، اطلاعات کافی درباره درستی ابزارهای اندازهگیری موجود در دست نبود.
پروژهی اروپایی MetHyInfra که توسط PTB هدایت میشود، تمرکز خود را بر استقرار نازلهای ونتوری جریان بحرانی بهعنوان استاندارد انتقالی برای هیدروژن گازی گذاشته است. نازلهایی با ابعاد، اشکال و زبری سطح متفاوت ساخته و کالیبره شدند تا در زنجیره قابلیت ردیابی هیدروژن تحت فشار بالا استفاده شوند. یک دبیسنج جرمی کوریولیس بهعنوان استاندارد انتقالی بهکار گرفته شد که پیشتر با استفاده از هیدروژن و یک استاندارد اولیه گرانسنجی، کالیبره شده بود. شبیهسازیهای جریان جدید، امکان مدلسازی رفتار نازلها را در شرایط واقعی فراهم میکنند. در بلندمدت، اندازهگیری نرخ جریان با گازهای جایگزین در فشار استاندارد به پیشبینی نرخ جریان هیدروژن در فشار بالا کمک خواهد کرد. به این ترتیب، میتوان از دستگاههای آزمونی که پیشتر برای هیدروژن مناسب نبودند یا اندازهگیری با آنها بسیار پرهزینه بود، استفاده کرد.
علاوه بر این، معادله حالت برای هیدروژن گازی در فشار بالا بهروزرسانی شد. این موضوع پیشنیازی برای پدیدآوری اندازهگیری نرخ جریان و طراحی تمام مؤلفههای مورد استفاده در صنعت هیدروژن (تولید، انتقال، ذخیرهسازی، مصرف و....) است. ضرایب ویریال چگالی هیدروژن، که از مؤلفههای کلیدی در این زمینه هستند، به دقت و با استفاده از روش دماسنجی گازی با ثابت دیالکتریک اندازهگیری و تأیید شدند.
سه رویکرد متفاوت برای بررسی قابلیت ردیابی هیدروژن مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. این رویکردها دامنه وسیعی از نرخهای جریان را پوشش میدهند و به درک بهتر چالشها و امکان انتقالپذیری نتایج حاصل از محیطهای دیگر به هیدروژن مایع کمک کردهاند. یک دستگاه آزمون نرخ جریان در دمای پایین نشان داد که دبیسنجی که در دمای محیط کالیبره شده است، میتواند در شرایط بسیار سرد (کریوژنی)، یعنی برای گازهای مایعشده نیز بهکار رود.
نتایج این پروژه، گامی مهم به سوی قابلیت ردیابی قابل اعتماد در کل دامنه اندازهگیری حجم هیدروژن محسوب میشوند.
The foundations for reliably measuring liquid hydrogen have been laid
تهیه کننده: خانم پریسا سادات حسینیان، کارشناس مرکز اندازه شناسی، اوزان و مقیاسها
|