دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 55013
ترجمه فارسی عنوان مقاله

استفاده همزمان از هیدروژن و سلول های سوخت در سیستم های نیروی انسانی فضایی انسانی

عنوان انگلیسی
A synergetic use of hydrogen and fuel cells in human spaceflight power systems
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
55013 2016 9 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Acta Astronautica, Volume 121, April–May 2016, Pages 323–331

ترجمه چکیده
هیدروژن در زمینه های مختلف استفاده از تبدیل انرژی بسیار انعطاف پذیر است. این می تواند توسط الکترولیز آب ایجاد شود. ذخیره شده در مخازن برای استفاده مجدد از آن توسط سلول های سوخت قابل استفاده است. اما نه تنها سیستم قدرت، که از استفاده از هیدروژن بهره مند است، بلکه سیستم پشتیبانی زندگی نیز می تواند شامل فن آوری های مصرفی هیدروژن برای مدیریت بازیافت (مانند حذف دی اکسید کربن و فرایندهای احتراق زباله) باشد. این مقاله زمینه های مختلف استفاده از هیدروژن را در یک سیستم فضایی انسانی نشان می دهد. بسته به سناریوهای ماموریت، فازهای سایه و نیاز به ذخیره انرژی، سیستم های سلول سوختی احیا کننده می توانند کارایی بیشتری نسبت به باتری های ثانویه داشته باشند. در اینجا، با استفاده از محاسبات توده سیستم معادل، با استفاده از روش های مختلف ذخیره سازی انرژی مقایسه می شود، از این رو شامل تاثیر در ساختار محیطی (حجم، مدیریت حرارتی و غیره) در سیستم فضایی می شود. همچنین بر جنبه ی یکپارچه سازی فنی تمرکز دارد، برای مثال در حالی که هیدروژن نیز برای فن آوری های پشتیبانی از زندگی استفاده می شود و اینکه چه چیزی می تواند انتظارات توده سیستم را داشته باشد، باید اجزای محیطی مورد استفاده قرار گیرند. در نهایت، توصیه می شود برای مراحل توسعه زیر برای استفاده همزمان از هیدروژن و سلول های سوخت در سیستم های نیروی هوایی فضایی انسان.

چکیده انگلیسی

Hydrogen is very flexible in different fields of application of energy conversion. It can be generated by water electrolysis. Stored in tanks it is available for re-electrification by fuel cells. But it is not only the power system, which benefits from use of hydrogen, but also the life support system, which can contain hydrogen consuming technologies for recycling management (e.g. carbon dioxide removal and waste combustion processes). This paper points out various fields of hydrogen use in a human spaceflight system. Depending on mission scenarios, shadow phases, and the need of energy storage, regenerative fuel cell systems can be more efficient than secondary batteries. Here, different power storage concepts are compared by equivalent system mass calculation, thus including impact in the peripheral structure (volume, thermal management, etc.) on the space system. It is also focused on the technical integration aspect, e.g. which peripheral components have to be adapted when hydrogen is also used for life support technologies and what system mass benefit can be expected. Finally, a recommendation is given for the following development steps for a synergetic use of hydrogen and fuel cells in human spaceflight power systems.