La conductividad térmica efectiva del polvo de MOF-5 bajo una atmósfera de hidrógeno
Autores: Wang, Hui; Qu, Zhiguo; Zhang, Wen; Tao, Wenquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2015
Acceso abierto
Artículo científico
2015
La conductividad térmica efectiva del polvo de MOF-5 bajo una atmósfera de hidrógeno
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Conductividad térmica
MOF-5
Almacenamiento de hidrógeno
Presión
Temperatura
Adsorción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La conductividad térmica efectiva es una propiedad termofísica importante en el diseño de tanques de almacenamiento de hidrógeno basados en el marco metal-orgánico-5 (MOF-5). Se construye un modelo modificado de conductividad térmica acoplando un modelo teórico con la simulación de Monte Carlo canónica grande (GCMC) para predecir el efecto del proceso de adsorción de H en la conductividad térmica efectiva de un lecho de polvo de MOF-5 a presiones que van desde 0.01 MPa a 50 MPa y temperaturas que van desde 273.15 K a 368.15 K. Los resultados muestran que el diámetro medio del poro del cristal MOF-5 disminuye con un aumento de presión y aumenta con un aumento de temperatura. La conductividad térmica del H adsorbido aumenta con una mayor cantidad de adsorción de H. La conductividad térmica efectiva del cristal MOF-5 se ve significativamente mejorada por la adsorción de H a alta presión y baja temperatura. La conductividad térmica efectiva del lecho de polvo MOF-5 aumenta con un aumento de presión y permanece casi sin cambios con un aumento de temperatura. La conductividad térmica del lecho de polvo MOF-5 aumenta linealmente con la disminución de la porosidad y el aumento de la conductividad térmica del esqueleto del cristal MOF-5. La variación en las conductividades térmicas efectivas de los cristales y lechos de MOF-5 se debe principalmente a las conductividades térmicas de las fases gaseosas y de adsorción.
Descripción
La conductividad térmica efectiva es una propiedad termofísica importante en el diseño de tanques de almacenamiento de hidrógeno basados en el marco metal-orgánico-5 (MOF-5). Se construye un modelo modificado de conductividad térmica acoplando un modelo teórico con la simulación de Monte Carlo canónica grande (GCMC) para predecir el efecto del proceso de adsorción de H en la conductividad térmica efectiva de un lecho de polvo de MOF-5 a presiones que van desde 0.01 MPa a 50 MPa y temperaturas que van desde 273.15 K a 368.15 K. Los resultados muestran que el diámetro medio del poro del cristal MOF-5 disminuye con un aumento de presión y aumenta con un aumento de temperatura. La conductividad térmica del H adsorbido aumenta con una mayor cantidad de adsorción de H. La conductividad térmica efectiva del cristal MOF-5 se ve significativamente mejorada por la adsorción de H a alta presión y baja temperatura. La conductividad térmica efectiva del lecho de polvo MOF-5 aumenta con un aumento de presión y permanece casi sin cambios con un aumento de temperatura. La conductividad térmica del lecho de polvo MOF-5 aumenta linealmente con la disminución de la porosidad y el aumento de la conductividad térmica del esqueleto del cristal MOF-5. La variación en las conductividades térmicas efectivas de los cristales y lechos de MOF-5 se debe principalmente a las conductividades térmicas de las fases gaseosas y de adsorción.