Comprehensive 1D computational model of a hydrogen refueling station for concept optimization and design validation

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26210%2F26%3A0198837" target="_blank" >RIV/00216305:26210/26:0198837 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Komplexní 1D výpočetní model plnící vodíkové stanice pro optimalizaci a ověřování koncepce a konstrukce

Original language description

Přechod od konvenčních paliv k alternativním zdrojům energie se zrychluje a vodík v něm zaujímá klíčovou roli při budoucí dekarbonizaci dopravy i průmyslu. Vodíkové technologie – včetně vodíkových spalovacích motorů a palivových článků – představují strategický prvek evropské i národní energetické transformace. Současně s tímto vývojem roste také poptávka po související infrastruktuře, zejména po efektivních a spolehlivých vodíkových plnicích stanicích. Jednou z hlavních výzev při vývoji těchto stanic je zvládnutí složitých termodynamických jevů, které doprovázejí plnění vodíkových nádrží pod vysokým tlakem (až 700 bar). Přísné požadavky na bezpečnost, účinnost, rychlost plnění a minimalizaci tepelných ztrát vyžadují detailní analýzu proudění, tlakových ztrát, změn teploty a fázových jevů během celého procesu plnění. Tradiční přístupy založené na zjednodušených analytických modelech nebo empirických korelacích často již nestačí, zejména při vývoji nových koncepcí nebo optimalizaci stávajících technologií. Z tohoto důvodu je nezbytné vytvořit komplexní 1D výpočetní model vodíkové plnicí stanice, který zahrnuje všechny klíčové prvky systému – od zásobníkových nádrží a kompresorů přes řídicí a bezpečnostní prvky až po výdejní část a vlastní nádrž vozidla. Takový model umožňuje nejen realistické simulace provozu, ale také rychlé testování alternativních konstrukčních řešení, vývoj řídicích strategií a ověřování koncepčních návrhů ještě před fyzickým prototypováním.

Czech name

Komplexní 1D výpočetní model plnící vodíkové stanice pro optimalizaci a ověřování koncepce a konstrukce

Czech description

Přechod od konvenčních paliv k alternativním zdrojům energie se zrychluje a vodík v něm zaujímá klíčovou roli při budoucí dekarbonizaci dopravy i průmyslu. Vodíkové technologie – včetně vodíkových spalovacích motorů a palivových článků – představují strategický prvek evropské i národní energetické transformace. Současně s tímto vývojem roste také poptávka po související infrastruktuře, zejména po efektivních a spolehlivých vodíkových plnicích stanicích. Jednou z hlavních výzev při vývoji těchto stanic je zvládnutí složitých termodynamických jevů, které doprovázejí plnění vodíkových nádrží pod vysokým tlakem (až 700 bar). Přísné požadavky na bezpečnost, účinnost, rychlost plnění a minimalizaci tepelných ztrát vyžadují detailní analýzu proudění, tlakových ztrát, změn teploty a fázových jevů během celého procesu plnění. Tradiční přístupy založené na zjednodušených analytických modelech nebo empirických korelacích často již nestačí, zejména při vývoji nových koncepcí nebo optimalizaci stávajících technologií. Z tohoto důvodu je nezbytné vytvořit komplexní 1D výpočetní model vodíkové plnicí stanice, který zahrnuje všechny klíčové prvky systému – od zásobníkových nádrží a kompresorů přes řídicí a bezpečnostní prvky až po výdejní část a vlastní nádrž vozidla. Takový model umožňuje nejen realistické simulace provozu, ale také rychlé testování alternativních konstrukčních řešení, vývoj řídicích strategií a ověřování koncepčních návrhů ještě před fyzickým prototypováním.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20303 - Thermodynamics

Project

<a href="/en/project/TN02000007" target="_blank" >TN02000007: National Hydrogen Mobility Center</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů