發(fā)布時間：2024-04-12 20:39

　　氫能是解決能源危機和環(huán)境污染問題的理想能源之一,具有高效、環(huán)保、儲量豐富等優(yōu)點。氫能應用的主要瓶頸在于儲運成本偏高,因此開發(fā)安全、高效和可逆性好的固態(tài)儲氫系統(tǒng)是推動氫能實用化途徑之一。本文介紹了近年來國內(nèi)外金屬氫化物吸氫/放氫反應容器強化傳熱方面的典型結構、應用領域及研究現(xiàn)狀,簡述了吸氫/放氫過程中反應容器內(nèi)部傳熱與傳質(zhì)機理及二維數(shù)學模型,并對工業(yè)規(guī)模的典型儲氫容器熱模擬與性能分析進行總結,進一步提出將相變材料應用于金屬儲氫過程、反應器中儲氫材料的合理布置及熱管理系統(tǒng)的開發(fā)將成為今后金屬氫化物材料儲氫研究熱點。通過給出部分研究成果和應用情況,以期對未來金屬氫化物儲氫容器結構開發(fā)與實際應用有所指導。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1金屬吸放氫的簡化模型

MH吸氫機理在于，氫分子物理吸附在金屬表面，解離成氫原子，之后氫原子擴散到金屬晶格，形成固溶體MHx，然后大多數(shù)材料的MH轉(zhuǎn)換成MHy，反應過程可表示為式（1），吸氫機理如圖1所示[8]。反應是可逆的，氫化反應需要加壓或冷卻，而減壓或加熱則有利于反脫氫反應過程。MH儲氫系統(tǒng)的瓶頸....

圖2帶翅片的螺旋換熱器結構圖

Dhaou等[10]在螺旋管壁上安裝翅片，實驗研究了裝有LaNi5合金的圓柱儲氫裝置吸附性能，結構如圖2所示。實驗結果表明，由于翅片的集成，使MH儲氫容器的吸氫、放氫時間大大縮短。Bhouri等[11]以鋁氫化物為合金，在裝有縱翅片的多管儲氫容器中對氫吸收過程進行了優(yōu)化，充氫過....

圖3三種不同結構管殼式換熱器示意圖

Raju等[16]模擬了3種不同的管殼式反應器，如圖3所示。第1種向圓柱形MH反應器中通入多條冷卻管，第2種使用螺旋管增加換熱面積，第3種MH放在管道內(nèi)，管道外部使用流體換熱。Sekhar等[17]利用三維數(shù)值模型研究了4種MH圓柱形結構容器的性能，直管（I）和螺旋管（II）內(nèi)部....

圖4包含60個內(nèi)嵌冷卻管反應器3D模型剖面圖

Anbarasu等[18]建立了MH基儲氫裝置最小充/放氫時間的二維數(shù)學模型，通過改變其內(nèi)嵌的冷卻管數(shù)量來預測其最小充/放氫時間。使用LmNi4.91Sn0.15合金對內(nèi)置36個和60個嵌入式冷卻管（ECT）的氫化物床進行了兩種不同設計的實驗，結構剖面如圖4所示。實驗研究氫化物....

本文編號：3951940