Beitrag zur Optimierung von Wasserstoffdruckbehältern : Thermische und geometrische Optimierung für die automobile Anwendung

Philipp Andreas Rosen untersucht Ansätze zur Optimierung von Wasserstoffdruckgasspeichern für die automotive Anwendung. In den Vordergrund stellt er die Optimierung der Speichergeometrie und die thermischen Eigenschaften des Zylindermaterials. Die Geometrieoptimierung gliedert sich in zwei Hauptaspekte: Zum einen bewertet der Autor die konventionelle, zylindrische Speicherform mit einem 1D-Modell. Zum anderen untersucht er verschiedene Speicher­geometrien. Zwei favorisierte Formen bildet er anschließend zur Analyse in CFK-gerechten FEM-Simulationen ab. Zur thermischen Optimierung betrachtet der Autor insbesondere den Tankinnenbehälter (Liner) mit dem Ziel, Wärme aus dem Zylinder besser nach außen zu transportieren. Dazu versetzt er Linermaterialien mit Füllstoffen in unterschiedlichen Füllgraden und untersucht deren thermische sowie mechanische Eigenschaften. Die ermittelten thermischen Materialeigenschaften werden abschließend in CFD-Simulationen verwendet, um das Potenzial von thermisch verbesserten Typ IV-Zylindern (Typ IV advanced) zu bewerten. **Der Autor** **Philipp Andreas Rosen** ist Entwicklungsingenieur im Bereich Gasspeichersysteme für CNG und Wasserstoff. Philipp Andreas Rosen untersucht Ansätze zur Optimierung von Wasserstoffdruckgasspeichern für die automotive Anwendung. In den Vordergrund stellt er die Optimierung der Speichergeometrie und die thermischen Eigenschaften des Zylindermaterials. Die Geometrieoptimierung gliedert sich in zwei Hauptaspekte: Zum einen bewertet der Autor die konventionelle, zylindrische Speicherform mit einem 1D-Modell. Zum anderen untersucht er verschiedene Speicher-geometrien. Zwei favorisierte Formen bildet er anschließend zur Analyse in CFK-gerechten FEM-Simulationen ab. Zur thermischen Optimierung betrachtet der Autor insbesondere den Tankinnenbehälter (Liner) mit dem Ziel, Wärme aus dem Zylinder besser nach außen zu transportieren. Dazu versetzt er Linermaterialien mit Füllstoffen in unterschiedlichen Füllgraden und untersucht deren thermische sowie mechanische Eigenschaften. Die ermittelten thermischen Materialeigenschaften werden abschließend in CFD-Simulationen verwendet, um das Potenzial von thermisch verbesserten Typ IV-Zylindern (Typ IV advanced) zu bewerten. Der Inhalt Geometrieoptimierung von CGH2-Speichern Konventionelle und alternative Drucktankgeometrien Thermisch optimierte Typ IV-Zylinder Potenzial gefüllter Kunststoffe (CFD-Simulation) Die Zielgruppen Dozierende und Studierende der Fachgebiete Fahrzeugtechnik, Faserkunststoffverbund, Maschinenbau Entwicklungsingenieurinnen und -ingenieure im Bereich Fahrzeugtechnik Der Autor Philipp Andreas Rosen ist Entwicklungsingenieur im Bereich Gasspeichersysteme für CNG und Wasserstoff Front Matter ....Pages I-XXVIII Einleitung und Zielsetzung (Philipp Andreas Rosen)....Pages 1-3 Wasserstoff als Energieträger und seine Eigenschaften (Philipp Andreas Rosen)....Pages 5-9 Wasserstoffspeichertechnologien (Philipp Andreas Rosen)....Pages 11-30 Grundlagen (Philipp Andreas Rosen)....Pages 31-48 Geometrieoptimierung von CGH2-Speichern (Philipp Andreas Rosen)....Pages 49-88 Thermisch optimierte Typ IV Zylinder (Philipp Andreas Rosen)....Pages 89-129 Zusammenfassung und Ausblick (Philipp Andreas Rosen)....Pages 131-134 Back Matter ....Pages 135-172 Philipp Andreas Rosen untersucht Ansatze zur Optimierung von Wasserstoffdruckgasspeichern fur die automotive Anwendung. In den Vordergrund stellt er die Optimierung der Speichergeometrie und die thermischen Eigenschaften des Zylindermaterials.