不同传热条件对金属氢化物储氢罐放氢性能的影响

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为研究热效应对金属氢化物储氢系统放氢性能的影响，基于小型金属氢化物储氢罐建立了二维数值模型，并通过储氢罐放氢反应区温度变化验证了模型精度。分析了传热介质对放氢反应热质传递性能的影响。通过外部传热浴模拟放氢反应过程中的热效应，改变传热浴中传热介质的温度和类型，分析了储氢罐模型各区域的温度和反应分数变化。结果表明：在水流传热条件下，储氢罐中心区域的反应速率逐渐低于壁面区域；水流温度越高，放氢反应所需总时间越短，但缩短幅度递减。以水和油为传热介质时，在相同流速和传热温度条件下，温度和储氢容量变化规律相似，但水的传热时间和放氢时间分别比油短约10%和5%。采用空气作为传热介质时，通道内空气对流的传热速率低于罐壁传热速率，降低了空气与合金两侧壁面的温度差，传热效率下降，放氢所需时间明显延长。该研究为优化金属氢化物储氢系统的传热设计提供了理论依据。

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