金屬氫化物反應(yīng)器由于儲(chǔ)氫量大、壓力低、耗能小等優(yōu)點(diǎn),成為儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣的重要工具。氫化物與氫氣反應(yīng)過程中伴隨著強(qiáng)吸/放熱效應(yīng),使得反應(yīng)器內(nèi)的傳熱速率成為影響吸放氫性能的關(guān)鍵因素之一。本文針對(duì)具有良好的彈性以及溫度補(bǔ)償功能的螺旋細(xì)通道反應(yīng)器進(jìn)行了深入研究,并利用多元價(jià)值取向模型對(duì)多種反應(yīng)器進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。本文為了更好的對(duì)螺旋管結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)熱平衡方程建立了圓形螺旋細(xì)通道反應(yīng)器模型,并加工制作了反應(yīng)器實(shí)物。通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)螺旋管換熱器展開了研究,并實(shí)驗(yàn)獲得螺旋管對(duì)流給熱系數(shù)方程。通過模擬得出:螺旋管內(nèi)流體與床層之間的強(qiáng)制對(duì)流換熱是反應(yīng)器的主要傳熱方式;圓形螺旋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)床層作用效力的數(shù)值模擬結(jié)果為Dc>Dt>Pt;并且隨著流體流量變大,增加單位流量對(duì)床層溫度的影響越來越小。利用床層數(shù)值模型方程對(duì)比了螺旋管管型對(duì)傳熱性能的影響,結(jié)果得出,不同管型螺旋管的傳熱性能順序?yàn)闄E圓螺旋管>圓形螺旋管>方形螺旋管。在此基礎(chǔ)上,本文提出了仿生橢圓雙螺旋細(xì)通道反應(yīng)器（Conjugate Elliptical Spiral Mini-channel Reactor,簡稱C... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

固定床反應(yīng)器[18]

(a) (b)圖 1-4 (a)環(huán)盤式反應(yīng)器[22]；(b)翅片式反應(yīng)器[25] 世紀(jì) 90 年代初，多管換熱的 MH 反應(yīng)器出現(xiàn)[23]。2009年，意大利學(xué)者F立了反應(yīng)床層內(nèi)包含多跟換熱管并伴有換熱夾套的二維模型，如圖1-5氫管，周圍是換熱管，床層外壁和反應(yīng)器外殼之間是夾套，可以進(jìn)一步量交換。2012 年 Bhouri M[27]等人提出了圖 1-5(b)所示的多管束反應(yīng)器氫化物床層，管外通換熱流體。2013 年，西安交通大學(xué)的鮑澤威博士器優(yōu)化的基礎(chǔ)上建立了直管多管束反應(yīng)器(Straight Tube Mini-channel TMR)三維模型，結(jié)構(gòu)如圖 1-5(c)所示，并提出了無量綱參數(shù) N 用以探度對(duì)吸放氫速率的影響。2014 年，馬進(jìn)成等人[29]將換熱管優(yōu)化為圖 1-結(jié)構(gòu)。直管式反應(yīng)器經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)相繼將翅片、夾套、多管束等高了床層在吸放氫過程中熱量的移除和供給速率，使反應(yīng)器的性能得旋管式反應(yīng)器

2009年，意大利學(xué)者Freni A[26]等人建立了反應(yīng)床層內(nèi)包含多跟換熱管并伴有換熱夾套的二維模型，如圖1-5(a)所示。中心是氫管，周圍是換熱管，床層外壁和反應(yīng)器外殼之間是夾套，可以進(jìn)一步與床層進(jìn)行熱量交換。2012 年 Bhouri M[27]等人提出了圖 1-5(b)所示的多管束反應(yīng)器，管內(nèi)是金屬氫化物床層，管外通換熱流體。2013 年，西安交通大學(xué)的鮑澤威博士[28]在傳統(tǒng)反應(yīng)器優(yōu)化的基礎(chǔ)上建立了直管多管束反應(yīng)器(Straight Tube Mini-channel Reactor，簡稱 STMR)三維模型，結(jié)構(gòu)如圖 1-5(c)所示，并提出了無量綱參數(shù) N 用以探究換熱流體溫度對(duì)吸放氫速率的影響。2014 年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3423701