AB5型金屬氫化物反應器研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化和工業(yè)化的迅猛發(fā)展,地球上的能源特別是一次化石能源消耗加快，21世紀開發(fā)新的能源已經(jīng)成為亟待解決的問題。氫能作為很有前景的新能源具有很高的能量密度，因此引起了很多國內外學者的廣泛的關注。金屬氫化物儲氫開始吸引人們的目光，因為它具有儲氫量大、反應條件溫和、壽命長等優(yōu)點。在眾多的金屬氫化物中， LaNi5合金得到了廣泛的應用。相對其他合金而言，其儲氫容量大、平衡壓力低且壓力平臺平坦、吸放氫速率快。本文旨在設計一個與氫氣瓶儲氫能

2、力相當?shù)囊訪aNi5合金合金為載體的儲氫罐。通過計算流體力學的方法，建立了儲氫罐的物理和數(shù)學模型，其有效性得到了驗證。并用商業(yè)軟件comsol4.4模擬研究了儲氫罐不同操作條件下吸放氫的性能，最后對儲氫罐反應器進行了簡單的優(yōu)化。具體工作包括：
　　1．以普通的氫氣瓶為依托，按照氫氣瓶的儲氫量設計金屬氫化物儲氫罐的體積，從而確定三種相同體積不同長徑比的儲氫罐作為研究對象對比了不同尺寸儲氫罐的吸放氫性能。
　　2．對比介紹多種金

3、屬氫化物動力學模型，并結合實際情況選擇了相對合適的動力學模型。采用文獻中的數(shù)據(jù)對儲氫罐反應器建立的模型進行了有效性驗證。
　　3.模擬不同尺寸儲氫罐在不同條件下的吸氫性能，分析反應器的吸氫特性，研究長徑比對反應器各性能的影響。
　　4.模擬儲氫罐在采用換熱流體加熱和電加熱的方式兩種不同方式下的放氫過程，主要研究儲氫罐放氫質量流量的變化，分析長徑比和工作背壓對放氫各性能的影響。
　　5.從傳熱傳質方面對反應器進行結構優(yōu)化