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金属氢化物反应器吸氢过程的热质传递特性分析
【作者】 鲍泽威 [1] ; 杨福胜 [1] ; 吴震 [1] ; 张早校 [1,2]
【关键词】 金属氢化物 反应器 热质传递 多物理场模型
【摘要】为了研究金属氢化物反应器内吸氢过程的热质传递特性，建立了圆柱形反应器的二维多物理场模型．新建立的模型考虑了换热流体流速与温度变化对反应器吸氢过程的影响，分别采用Navier-Stokes方程和能量方程求得换热流体速度场及温度场．采用COMSOL Multiphysics V3.5a软件求解此模型，并探讨了一些重要参数变化对反应器性能的影响．结果表明：接近换热管壁处的氢化物床的温度较低，吸氢反应更快，换热流体入口附近床层的吸氢反应比出口附近的快；减小氢化物床层与换热管壁面之间的接触热阻和增加氢化物床层有效导热系数都可以增强换热效果，从而加快吸氢反应，当接触热阻从0.002 m2·K/W减小到0.0005 m2·K/W时，吸氢反应时间大约缩短了15.5%；采用强化换热措施可以减少吸氢反应时间，提高反应器平均功率．
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