鮑澤威 楊福勝 吳震 張?jiān)缧?/p>
金屬氫化物可以與氫氣發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng),在儲(chǔ)氫、熱泵、蓄熱和氫氣熱壓縮等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值,金屬氫化物材料必須裝填在相應(yīng)的反應(yīng)器內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)其功能,金屬氫化物反應(yīng)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件,其設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式對(duì)上述系統(tǒng)的性能影響極大,因此,深刻理解反應(yīng)器內(nèi)熱質(zhì)傳遞特性及其強(qiáng)化規(guī)律,提出有針對(duì)性的改進(jìn)措施,對(duì)推動(dòng)金屬氫化物的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義,考慮成本和安全性等因素,數(shù)值模擬是研究金屬氫化物反應(yīng)器性能的有效方法,為此,國(guó)內(nèi)外的研究者提出了很多金屬氫化物反應(yīng)器模型,早在1983年,EI-Osery就建立了金屬氫化物反應(yīng)器的一維模型,但此模型較簡(jiǎn)單,只包含傳熱方程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,Jemni等基于體積平均法建立了圓柱形反應(yīng)器的二維模型,此模型更加嚴(yán)密,包括了氣固相傳熱方程、氣固相連續(xù)性方程、氣相傳質(zhì)方程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,并得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,隨后,Aldas等把二維模型擴(kuò)展到三維,其結(jié)果表明,在換熱壁面處吸氫反應(yīng)比較快,而在中心區(qū)域則反應(yīng)比較慢,王玉琪等提出了一種新型的環(huán)盤式金屬氫化物反應(yīng)器,并采用有限容積法對(duì)反應(yīng)器的非局部熱平衡模型進(jìn)行了離散求解,模擬結(jié)果證明了新型反應(yīng)器的工作過(guò)程較為快速和均勻,MacDonald等建立了金屬氫化物反應(yīng)器的二維模型,此模型中采用了一維能量方程來(lái)描述換熱流體的溫度變化,Ye等建立了圓柱形金屬氫化物儲(chǔ)氫反應(yīng)器的二維模型并采用有限差分方法進(jìn)行求解,其結(jié)果表明:增大氫氣供給壓力和降低冷卻流體溫度,可以加速吸氫反應(yīng)過(guò)程。