Existe-t-il des dispositifs de refroidissement à base d'hydrogène liquide et à quoi servent-ils?

Le refroidissement à l'hydrogène liquide pourrait être une solution intermédiaire entre l'hélium et le refroidissement à base d'azote liquide. Par exemple, certains types de supraconducteurs pourraient être refroidis par du liquide H ₂ , ce qui pourrait être beaucoup moins cher que le liquide He.

Quelles sont leurs applications les plus caractéristiques dans l'industrie?

superconduction cryogenics

— peterh - Réintégrer Monica
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@Sklivvz Je suis désolé si je n'ai pas assez bien formulé. Et à ce sujet: youtube.com/watch?v=2I12wkGrvts ?

— peterh

@PeterHorvath L'hydrogène gazeux forme un mélange explosif avec l'air. Là

— Nick Alexeev

@NickAlexeev Les gens peuvent acheter de l'hydrogène liquide. Une partie considérable des voitures vertes roulent avec du H2 liquide. Est-ce vraiment inexistant? Je pense que, par exemple, pour refroidir des matériaux supraconducteurs, il pourrait être beaucoup moins cher que l'hélium liquide.

— peterh

Réponses:

La chambre de combustion et la buse du moteur principal de la navette spatiale ont été refroidies à l'hydrogène liquide. L'hydrogène liquide était également le carburant. Il a été utilisé comme liquide de refroidissement avant d'être brûlé ( refroidissement régénératif ).

Un autre exemple est le moteur-fusée à respiration aérienne SABRE . Ici aussi, l'hydrogène liquide est utilisé comme carburant. Il est également utilisé pour liquéfier l'oxygène atmosphérique.

entrez la description de l'image ici

Dans l'industrie, l'un des avantages de l'hélium et de l'azote liquides par rapport à l'hydrogène est que l'hélium et l'azote sont inertes et incombustibles. Probablement moins corrosif aussi.

ps La question a unsuperconductionétiquette. Donc, je ne sais pas si c'est le type d'application de refroidissement à l'hydrogène liquide que l'OP recherche.

— Nick Alexeev
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Je soupçonnais que les réponses proviendraient principalement de la ligne supraconductrice, mais étonnamment non. Merci la réponse!

— peterh

L'hydrogène gazeux est souvent utilisé pour refroidir les grands générateurs des centrales électriques. «La faible densité de gaz de l'hydrogène, la chaleur spécifique élevée et la conductivité thermique élevée» sont répertoriées dans le lien GE comme les principaux moteurs de son utilisation.

Par exemple:

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen-cooled_turbo_generator

http://www.control.com/thread/1267097548

https://powergen.gepower.com/plan-build/products/generators/hydrogen-cooled.html

En ce qui concerne les explosions - l'hydrogène n'est pas particulièrement explosif en l'absence d'oxygène. Le but est donc de fournir un système qui garde l'hydrogène exempt d'impuretés (air) en le scellant de l'air extérieur. La pureté de l'hydrogène dans le système est constamment surveillée et, en cas d'urgence, le gaz est évacué par le CO2. Il convient également de noter que si l'hélium n'est pas explosif et très similaire au H2 physiquement, il est trop cher à utiliser comme fluide de refroidissement.

— KTM
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Un point d'interrogation sur l'hélium étant "très similaire à H2 chimiquement" ...

— Flyto

Oui, c'est une énorme généralisation. Des suggestions pour une reformulation? L'hélium est un concurrent majeur pour le H2, notamment parce qu'il partage les propriétés de "faible densité de gaz, de chaleur spécifique élevée et de conductivité thermique élevée" citées par GE. Je ne suis pas ChemE, j'ai donc du mal à aller plus loin que ça.

— KTM

Cela me semble comme si He et H2 sont similaires dans leurs propriétés physiques plutôt que chimiques. Ou, pour être plus clair, vous pourriez simplement dire "offre des propriétés similaires à H2 telles que la faible densité, la chaleur spécifique élevée et la conductivité thermique élevée" :-)

— Flyto

(qu'ils sont très différents chimiquement peuvent être facilement démontrés avec un peu d'air et un match ... :-))

— Flyto

H2 est très similaire à He physiquement, très différent chimiquement (bien pire pour la plupart des buts car c'est un énorme risque d'explosion), et bien mieux économiquement ($$$). Ainsi, leur sélection réelle est déterminée par le risque d'explosion acceptable pour le prix beaucoup plus bas. Notez également qu'il a une disponibilité limitée, un produit secondaire de la raffinerie de pétrole, si nous avons plus d'énergie, nous ne pouvons pas avoir plus d'hélium. Si nous avons besoin de plus d'hélium, son prix augmentera mais nous n'en aurons plus. Si nous avons besoin de plus de H2, nous en extrayons simplement plus par électrolyse de l'eau et son prix n'augmentera pas (peut même diminuer).

— peterh