Effect of Real Gas Equations on Calculation Accuracy of Thermodynamic State in Hydrogen Storage Tank
Notice bibliographique
Résumé
The gas equation of state (EOS) serves as a critical tool for analyzing the thermal effects within the hydrogen storage tank during refueling processes. It quantifies the dynamic relationships among pressure, temperature and volume, playing a vital role in numerical simulations of hydrogen refueling, the development of refueling protocols, and ensuring refueling safety. This study first establishes a lumped-parameter thermodynamic model for the hydrogen refueling process, which combines a zero-dimensional gas model with a one-dimensional tank wall model (0D1D). The model’s accuracy was validated against experimental data and will be used in combination with different EOSs to simulate hydrogen temperature and pressure. Subsequently, parameter values are derived for the van der Waals EOS and its modified forms—Redlich–Kwong, Soave, and Peng–Robinson. The accuracy of the modified forms is evaluated using the Joule–Thomson inversion curve. A polynomial EOS is formulated, and its parameters are numerically determined. Finally, the hydrogen temperatures and pressures calculated using the van der Waals EOS, Redlich–Kwong EOS, polynomial EOS, and the National Institute of Standards and Technology (NIST) database are compared. Within the initial and boundary conditions set in this study, the results indicate that among the modified forms for van der Waals EOS, the Redlich–Kwong EOS exhibits higher accuracy than the Soave and Peng–Robinson EOSs. Using the NIST-calculated hydrogen pressure as a benchmark, the relative error is 0.30% for the polynomial EOS, 1.83% for the Redlich–Kwong EOS, and 17.90% for the van der Waals EOS. Thus, the polynomial EOS exhibits higher accuracy, followed by the Redlich–Kwong EOS, while the van der Waals EOS demonstrates lower accuracy. This research provides a theoretical basis for selecting an appropriate EOS in numerical simulations of hydrogen refueling processes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».