Визначення апріорної оцінки похибки теплового захисту газогенератора системи зберігання та подачі водню

Автор(и)

  • Юрій Олексійович Абрамов https://orcid.org/0000-0001-7901-3768
  • Олексій Євгенович Басманов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6434-6575
  • Валентина Іванівна Кривцова Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0002-8254-5594
  • Андрій Олександрович Михайлюк Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0002-4116-164X
  • Олег Ігоревич Богатов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7342-7556
  • Віталій Олександрович Собина Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-6908-8037
  • Ігор Михайлович Неклонський Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-5561-4945
  • Роман Анатолійович Черниш Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6245-0707

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.352738

Ключові слова:

система зберігання та подачі водню, тепловий захист, похибка теплового захисту

Анотація

Об'єктом дослідження є газогенератор системи зберігання та подачі водню із теплозахисним покриттям. Предметом дослідження є властивості теплозахисного покриття газогенератора системи зберігання та подачі водню в умовах пожежі. Властивості такого теплозахисного покриття враховуються похибкою теплового захисту термодинамічної системи, яка включає теплозахисне покриття та стінку газогенератора. Для опису динамічних властивостей термодинамічної системи в частотній області використовуються амплітудно-фазово частотні характеристики та їх складові – амплітудно-фазові та фазово-частотні характеристики. Одержаний математичний опис частотних характеристик термодинамічної системи в загальному вигляді. Показано, що для характерних величин параметрів термодинамічної системи її властивості повністю відображаються за допомогою частотних характеристик в діапазоні частот (0÷1,0) с-1 при полосі пропускання 0,02 с-1. Тепловий вплив пожежі на тепловий стан порожнини газогенератора системи зберігання та подачі водню враховуються за допомогою кореляційних функцій експоненційного типу. Теплові завади є «білим шумом». За цих умов та із використанням амплітудно-частотних характеристик термодинамічної системи одержані в загальному вигляді математичні моделі складових похибки теплового захисту газогенератора. В якості показника, який характеризує похибку теплового захисту газогенератора, використовуються її середньоквадратичне значення. Показано, що для реальних умов пожежі та експлуатації систем зберігання та подачі водню величина середньоквадратичної похибки теплового захисту газогенератора складає 5,14°C. На практиці наявність такої оцінки похибки відкриває можливість для підвищення достовірності визначення теплового захисту газогенератора

Біографії авторів

Юрій Олексійович Абрамов

Доктор технічних наук, професор

Олексій Євгенович Басманов, Національний університет цивільного захисту України

Доктор технічних наук, професор, провідний науковий співробітник

Науково-випробувальний відділ дослідження систем протипожежного захисту та пожежогасіння науково-дослідного центру досліджень та випробувань Інституту наукових досліджень з цивільного захисту

Валентина Іванівна Кривцова, Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

Доктор технічних наук, професор

Кафедра фізики

Андрій Олександрович Михайлюк, Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, доцент

Кафедра охорони праці та безпеки життєдіяльності

Олег Ігоревич Богатов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра метрології та безпеки життєдіяльності

Віталій Олександрович Собина, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент, начальник кафедри

Кафедра організації і проведення аварійно-рятувальних робіт навчально-наукового інституту цивільного захисту

Ігор Михайлович Неклонський, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат військових наук, старший викладач

Кафедра організації і проведення аварійно-рятувальних робіт навчально-наукового інституту цивільного захисту

Роман Анатолійович Черниш, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра організації і проведення аварійно-рятувальних робіт

Навчально-науковий інститут цивільного захисту

Посилання

  1. Shi, C., Zhu, S., Wan, C., Bao, S., Zhi, X., Qiu, L., Wang, K. (2023). Performance analysis of vapor-cooled shield insulation integrated with para-ortho hydrogen conversion for liquid hydrogen tanks. International Journal of Hydrogen Energy, 48 (8), 3078–3090. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.10.154
  2. Kukkapalli, V. K., Kim, S., Thomas, S. A. (2023). Thermal Management Techniques in Metal Hydrides for Hydrogen Storage Applications: A Review. Energies, 16 (8), 3444. https://doi.org/10.3390/en16083444
  3. Li, H., Cao, X., Liu, Y., Shao, Y., Nan, Z., Teng, L. et al. (2022). Safety of hydrogen storage and transportation: An overview on mechanisms, techniques, and challenges. Energy Reports, 8, 6258–6269. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.04.067
  4. Kang, S., Lee, K. M., Kwon, M., Lim, O. K., Choi, J. Y. (2022). A Quantitative Analysis of the Fire Hazard Generated from Hydrogen Fuel Cell Electric Vehicles. International Journal of Fire Science and Engineering, 36 (2), 26–39. https://doi.org/10.7731/kifse.f4b33457
  5. Kang, D., Yun, S., Kim, B. (2022). Review of the Liquid Hydrogen Storage Tank and Insulation System for the High-Power Locomotive. Energies, 15 (12), 4357. https://doi.org/10.3390/en15124357
  6. Abohamzeh, E., Salehi, F., Sheikholeslami, M., Abbassi, R., Khan, F. (2021). Review of hydrogen safety during storage, transmission, and applications processes. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 72, 104569. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104569
  7. Yang, F., Wang, T., Deng, X., Dang, J., Huang, Z., Hu, S. et al. (2021). Review on hydrogen safety issues: Incident statistics, hydrogen diffusion, and detonation process. International Journal of Hydrogen Energy, 46 (61), 31467–31488. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.005
  8. Jeon, J., Kim, S. J. (2020). Recent Progress in Hydrogen Flammability Prediction for the Safe Energy Systems. Energies, 13 (23), 6263. https://doi.org/10.3390/en13236263
  9. Liu, Y., Liu, Z., Wei, J., Lan, Y., Yang, S., Jin, T. (2021). Evaluation and prediction of the safe distance in liquid hydrogen spill accident. Process Safety and Environmental Protection, 146, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.08.037
  10. Cui, S., Zhu, G., He, L., Wang, X., Zhang, X. (2023). Analysis of the fire hazard and leakage explosion simulation of hydrogen fuel cell vehicles. Thermal Science and Engineering Progress, 41, 101754. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2023.101754
  11. Yu, X., Kong, D., He, X., Ping, P. (2023). Risk Analysis of Fire and Explosion of Hydrogen-Gasoline Hybrid Refueling Station Based on Accident Risk Assessment Method for Industrial System. Fire, 6 (5), 181. https://doi.org/10.3390/fire6050181
  12. Suzuki, T., Shiota, K., Izato, Y., Komori, M., Sato, K., Takai, Y. et al. (2021). Quantitative risk assessment using a Japanese hydrogen refueling station model. International Journal of Hydrogen Energy, 46 (11), 8329–8343. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.12.035
  13. Li, B., Han, B., Li, Q., Gao, W., Guo, C., Lv, H. et al. (2022). Study on hazards from high-pressure on-board type III hydrogen tank in fire scenario: Consequences and response behaviours. International Journal of Hydrogen Energy, 47 (4), 2759–2770. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.10.205
  14. Kashkarov, S., Dadashzadeh, M., Sivaraman, S., Molkov, V. (2022). Quantitative Risk Assessment Methodology for Hydrogen Tank Rupture in a Tunnel Fire. Hydrogen, 3 (4), 512–530. https://doi.org/10.3390/hydrogen3040033
  15. Shen, Y., Lv, H., Hu, Y., Li, J., Lan, H., Zhang, C. (2023). Preliminary hazard identification for qualitative risk assessment on onboard hydrogen storage and supply systems of hydrogen fuel cell vehicles. Renewable Energy, 212, 834–854. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.05.037
  16. Abramov, Y., Basmanov, O., Krivtsova, V., Mikhayluk, A., Khmyrov, I. (2023). Determining the possibility of the appearance of a combustible medium in the hydrogen storage and supply system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (122)), 47–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.276099
  17. Correa-Jullian, C., Groth, K. M. (2022). Data requirements for improving the Quantitative Risk Assessment of liquid hydrogen storage systems. International Journal of Hydrogen Energy, 47 (6), 4222–4235. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.10.266
  18. Abramov, Y., Kryvtsova, V., Mikhailyuk, A. (2021). Algorithm for determination of reliability indicator of gas generator of hydrogen storage and supply system. Municipal Economy of Cities, 4 (164), 153–157. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2021-4-164-153-157
  19. Abramov, Y., Kryvtsova, V., Mikhailyuk, A. (2023). Determination of the reliability of the gas generator of the storage system and hydrogen supply. Municipal Economy of Cities, 3 (177), 142–146. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2023-3-177-142-146
  20. Abramov, Y., Kryvtsova, V., Mikhailyuk, A. (2022). Method of designation of the fire safety of the gas generator water saving systems. Municipal Economy of Cities, 4 (171), 107–111. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2022-4-171-107-111
  21. Abramov, Y., Basmanov, O., Krivtsova, V., Mikhayluk, A., Makarov, Y. (2024). Determining the functioning efficiency of a fire safety subsystem when operating the hydrogen storage and supply system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (128)), 75–84. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.300647
  22. Seraji, M. M., Arefazar, A. (2021). Thermal ablation‐insulation performance, microstructural, and mechanical properties of carbon aerogel based lightweight heat shielding composites. Polymer Engineering & Science, 61 (5), 1338–1352. https://doi.org/10.1002/pen.25648
  23. Le, V. T., Ha, N. S., Goo, N. S. (2021). Advanced sandwich structures for thermal protection systems in hypersonic vehicles: A review. Composites Part B: Engineering, 226, 109301. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109301
  24. Kwan, T. H., Zhang, Z., Huang, J., Yao, Q. (2024). Fire safety parametric analysis of vehicle mounted hydrogen tanks based on a coupled heat transfer and thermomechanics model. International Journal of Hydrogen Energy, 50, 792–803. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.07.063
  25. Abramov, Y., Basmanov, O., Krivtsova, V., Mikhayluk, A., Makarov, Y., Abrakitov, V. (2025). Determining the fireproof limit for the heat protective coating of the gas generator in a hydrogen storage and supply system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (135)), 26–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.332546
  26. Sadkovyi, V., Andronov, V., Semkiv, O., Kovalov, A., Rybka, E., Otrosh, Y. et al. (2021). Fire resistance of reinforced concrete and steel structures. Kharkiv: TECHNOLOGY CENTER PC. https://doi.org/10.15587/978-617-7319-43-5
Визначення апріорної оцінки похибки теплового захисту газогенератора системи зберігання та подачі водню

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-27

Як цитувати

Абрамов, Ю. О., Басманов, О. Є., Кривцова, В. І., Михайлюк, А. О., Богатов, О. І., Собина, В. О., Неклонський, І. М., & Черниш, Р. А. (2026). Визначення апріорної оцінки похибки теплового захисту газогенератора системи зберігання та подачі водню. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (139), 29–38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.352738

Номер

Том 1 № 10 (139) (2026): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Yuriy Abramov, Oleksii Basmanov, Valentina Krivtsova, Andriy Mikhayluk, Oleg Bogatov, Vitalii Sobyna, Ihor Neklonskyі, Roman Chernysh

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.