复合换热结构金属氢化物储氢罐动态放氢性能优化

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针对金属氢化物（MH）储氢罐因吸放氢反应产生的显著热效应导致传热效率低、放氢速率受限的问题，本研究提出了一种集成电加热带与水循环夹套的复合换热设计方案。建立了耦合共轭传热、多孔介质传质和反应动力学的多物理场耦合模型，用于模拟MH床层的热-反应过程。对比分析了三种配置方案：自然对流、水循环加热和所提复合方案。研究结果表明，当PID控制的电加热带将床层温度维持在T≥323 K时，复合系统在放氢过程中的峰值放氢速率达到0.029 kg/(m³·s)，相比传统水循环方案提高20.83%。在1350 s内，累积放氢量增加7.69%，床层平均温度提升16%。复合系统因其快速热响应和双向温度调节能力，有效缓解了放氢过程中的热传递瓶颈，显著改善了瞬态供氢性能。研究成果为车载MH储氢罐的快速稳定放氢设计提供了理论和实践指导。

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