鲍泽威，朱泽志，牟晓锋，闫 栋

(四川大学化学工程学院，四川成都610065)

氢的安全高效储存是氢能应用的关键。金属氢化物储氢具有储氢密度高、安全性好、氢气纯度高等优点[1-3]，是一种具有很大发展潜力的车载储氢方式。然而，金属氢化物粉末导热性差，使金属氢化物反应器内部热量传递缓慢，影响了吸放氢反应速率[4-6]。基于研究成本、安全性与方便施加不同操作条件等方面的考虑，数值模拟是研究储氢反应器性能非常有效的方法。国内外研究者针对金属氢化物储氢反应器的热质传递特性开展了较多的模拟研究工作。

鲍泽威等[7]建立了金属氢化物反应器的2维轴对称模型，发现降低氢化物床层与换热管壁面之间的接触热阻，提高氢化物床的有效导热系数，可以提高传热效率，加快吸氢反应。Bhouri等[8]基于数值模拟方法对储氢反应器的吸氢过程进行了优化研究，所研究反应器内混合装填了LaNi4.3Al0.4Mn0.3合金和Li-Mg-N-H储氢材料。袁晟毅等[9]建立了内置螺旋换热管的金属氢化物反应器的3维数学模型，分析了不同操作参数下反应器的传热性能及吸氢反应特性。Chippar等[10]提出了一种基于分室化方法的层叠式金属氢化物反应器，通过数值仿真发现反应器的分室化使得反应床层内温度分布更均匀并可以提高吸氢反应速率。尧兢等[11]建立了相变材料蓄热的金属氢化物储氢反应器模型，模拟研究了操作参数及相变材料物性参数对反应器工作过程的影响。Chibani等[12]建立了一个2维数学模型来研究金属氢化物反应器内的吸氢反应过程，发现反应速率常数、活化能、床层导热系数和供氢压力对床层温度和吸氢反应的影响较大。……