余 健，王舒红，王国超，黄 霞，宋 鹍，路世青，丁 军

（重庆理工大学 机械工程学院，重庆 400054）

氢气作为一种可再生清洁能源，被视为最有可能替代石油和天然气的理想能源，近年来受到世界各国的广泛关注。氢气的安全储运是氢应用的关键，目前，储氢方式主要分为高压储氢、液化储氢和金属氢化物储氢等。金属氢化物储氢因具有容量大、密度高和安全性好等优点而被广泛使用［1］。储氢材料选择是影响金属氢化物储氢床吸放氢性能的关键，由于ZrCo合金具有平衡压力低、还原速率快和稳定性高等特点，被认为是储存氢及其同位素最好的材料［2］。

储氢床吸放氢是一个可逆化学反应过程。吸氢时，氢气中氢原子与储氢合金金属原子发生化学反应而形成金属氢化物并放出大量热。而放氢时，金属氢化物则释放出氢原子而形成氢气，同时吸收热量。吸氢反应动力学主要研究温度和压力等因素对金属氢化物吸氢反应速率的影响，探明储氢反应机理对提高ZrCo储氢床的储氢性能起着至关重要作用［3］。储氢床内部热传递主要通过储氢层与冷却套的热交换实现，传热效果通过各部件的温度变化来表征，而传质过程主要是指吸放氢过程中氢气在储氢床结构中的增多或减少，用氢原子和金属原子比值来标定。目前，已有众多学者对金属氢化物储氢床吸放氢过程的传热传质特性做了大量研究。Jemni A等［4］采用有限差分法对二维反应器模型进行数值求解，研究了不同进口压力、进口温度和高径比对吸氢过程热质传递的影响。……