金属氢化物储氢反应器内反应死区优化对储氢性能影响的数值模拟

来源：动力工程学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈泽祺, 闫素英, 张伟, 杨利冬, 周少斌, 高明,

摘要：针对金属氢化物储氢的热效应问题,建立了储氢反应器的二维仿真模型,研究了在反应死区内增设换热管束对储氢性能的影响,获得了不同尺寸反应器死区的管束优化布置方式。结果表明:在半径为45 mm的反应器中增设15根换热管后,反应死区内金属氢化物温度由339 K降至297.6~311.4 K,反应分率由0.2~0.5升至0.89以上;当反应器半径分别为35、45和55 mm时,反应死区的最优管数分别为6、15和18,与未优化前相比,储氢时间分别缩短了8.53%、9.95%和9.68%,而换热管束体积分数仅增加了0.49%、0.74%和0.60%,且优化后不同尺寸反应器储氢时间的最大变化幅度小于2.43%,因此增设管束可有效消除反应死区对储氢性能的影响。

关键词：金属氢化物,储氢性能,换热管束优化,数值模拟,