金属氢化物反应器吸氢过程的热质传递特性分析

  金属氢化物可以与氢气发生可逆的化学反应,在储氢、热泵、蓄热和氢气热压缩等领域具有重要应用价值,金属氢化物材料必须装填在相应的反应器内才能实现其功能,金属氢化物反应器是整个系统的核心部件,其设计和运行方式对上述系统的性能影响极大,因此,深刻理解反应器内热质传递特性及其强化规律,提出有针对性的改进措施,对推动金属氢化物的实际应用具有重要意义,考虑成本和安全性等因素,数值模拟是研究金属氢化物反应器性能的有效方法,为此,国内外的研究者提出了很多金属氢化物反应器模型,早在1983年,EI-Osery就建立了金属氢化物反应器的一维模型,但此模型较简单,只包含传热方程和反应动力学方程,Jemni等基于体积平均法建立了圆柱形反应器的二维模型,此模型更加严密,包括了气固相传热方程、气固相连续性方程、气相传质方程和反应动力学方程,并得到了实验验证,随后,Aldas等把二维模型扩展到三维,其结果表明,在换热壁面处吸氢反应比较快,而在中心区域则反应比较慢,王玉琪等提出了一种新型的环盘式金属氢化物反应器,并采用有限容积法对反应器的非局部热平衡模型进行了离散求解,模拟结果证明了新型反应器的工作过程较为快速和均匀,MacDonald等建立了金属氢化物反应器的二维模型,此模型中采用了一维能量方程来描述换热流体的温度变化,Ye等建立了圆柱形金属氢化物储氢反应器的二维模型并采用有限差分方法进行求解,其结果表明:增大氢气供给压力和降低冷却流体温度,可以加速吸氢反应过程。

  金属氢化物可以与氢气发生可逆的化学反应,在储氢、热泵、蓄热和氢气热压缩等领域具有重要应用价值,金属氢化物材料必须装填在相应的反应器内才能实现其功能,金属氢化物反应器是整个系统的核心部件,其设计和运行方式对上述系统的性能影响极大,因此,深刻理解反应器内热质传递特性及其强化规律,提出有针对性的改进措施,对推动金属氢化物的实际应用具有重要意义,考虑成本和安全性等因素,数值模拟是研究金属氢化物反应器性能的有效方法,为此,国内外的研究者提出了很多金属氢化物反应器模型,早在1983年,EI-Osery就建立了金属氢化物反应器的一维模型,但此模型较简单,只包含传热方程和反应动力学方程,Jemni等基于体积平均法建立了圆柱形反应器的二维模型,此模型更加严密,包括了气固相传热方程、气固相连续性方程、气相传质方程和反应动力学方程,并得到了实验验证,随后,Aldas等把二维模型扩展到三维,其结果表明,在换热壁面处吸氢反应比较快,而在中心区域则反应比较慢,王玉琪等提出了一种新型的环盘式金属氢化物反应器,并采用有限容积法对反应器的非局部热平衡模型进行了离散求解,模拟结果证明了新型反应器的工作过程较为快速和均匀,MacDonald等建立了金属氢化物反应器的二维模型,此模型中采用了一维能量方程来描述换热流体的温度变化,Ye等建立了圆柱形金属氢化物储氢反应器的二维模型并采用有限差分方法进行求解,其结果表明:增大氢气供给压力和降低冷却流体温度,可以加速吸氢反应过程。


相关文章

  • 材料四要素关系及储氢合金
  • 储氢合金材料 一.材料的四要素: 材料四要素之间的关系: 材料的性质取决于其内部结构,只有改变了材料的内部结构才能达到改变和控制材料性能的目的,而材料的合成和加工工艺常常对材料的结构起决定性作用. 从材料的产生到进入使用过程,直至损耗,四大 ...查看


  • 油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介
  • ※专题论述 食品科学 2004,V ol.25.No. 增刊 241 油脂的氧化机理及天然 抗氧化物的简介 112 穆同娜,张 惠,景全荣 (中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083) (中国农业机械化科学研究院,北京 100 ...查看


  • 纳米稀土发光材料的研究与展望
  • 第5期2005年10月 综合评述 矿产保护与利用 CONSERVATIONANDUTILIZATIONOFMINERALRESOURCES №.5 Oct.2005 纳米稀土发光材料的研究与展望 杨应国,胡小华,袁曦明 (中国地质大学(武汉 ...查看


  • 金属氢化物镍蓄电池SOC估计的EIS研究
  • 研究与设计 金属氢化物镍蓄电池SOC 估计的EIS 研究 吴伯荣1, 屠海令1, 王 芳2, 吴 锋 2 (1.北京有色金属研究总院能源中心,北京100088:2.北京理工大学环境工程学院,北京100081) 摘要:研究了6.5Ah圆柱形金 ...查看


  • 铜富氧底吹熔池熔炼过程机理及多相界面行为_郭学益
  • 第5卷第5期2014年10月 有色金属科学与工程 Nonferrous Metals Science and Engineering Vol.5,No. 5Oct. 2014 文章编号:1674-9669(2014)05-0028-07DO ...查看


  • 润滑油氧化安定性
  • 抗氧化安定性 1.什么叫润滑油氧化? 润滑油在使用和贮存过程中,与空气中的氧气接触,在一定的条件下,便会发生化学变化,而产生一些新的氧化产物,如酸类.胶质等.这些氧化产物聚集在油中,使油不论在外观或理化性质上都会发生变化,如颜色变暗.粘度增 ...查看


  • 九上知识点梳理
  • 九上 第一章:物质及其变化 1. 物理变化与化学变化:本质区别:有无新物质生成. 2. 酸:一些物质电离时,其阳离子全部是氢离子的化合物. HCI ==== H + CI H2SO4 ====2 H+ SO4 HNO3===== H+ NO ...查看


  • 新型储氢材料_多金属氢化物的开发
  • 新型储氢材料-多金属氢化物的开发 本刊陈梅 日本理化研究所近期开发出新型储氢材料---具有团簇结构的多金属氢化物,并通过观察氢的流动性,明确地分析出美国加利福尼亚大其结构.此项成果是与中国大连理工大学. 学和法国的研究所共同研究,发表在&l ...查看


  • 5.1金属元素
  • 第五单元 金属元素 5.1 金属元素概述 [知识结构] [考点诠释] 1.金属的分类 (1)黑色金属:通常指铁,锰.铬及它们的合金(主要指钢铁). 锰和铬主要应用于制合金钢,而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁,所以把铁. 锰.铬及它们的 ...查看


热门内容