金属氢化物储氢反应器的热管理研究进展

作     者：廖艺涵 王艺 郑度奎 李敬法 宇波 李建立 LIAO Yihan;WANG Yi;ZHENG Dukui;LI Jingfa;YU Bo;LI Jianli

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院·油气管道输送安全国家工程研究中心·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室北京市102249 长江大学石油工程学院北京市102249 北京石油化工学院机械工程学院·氢能研究中心 

基　　金：国家自然科学基金资助项目“城镇掺氢燃气管道掺混/分层传质机理及高精度随动流量掺氢调控机制研究”,52372311 国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“中低压纯氢与掺氢燃气管输工艺与掺氢设备研发”,2021YFB4001602 

出 版 物：《油气储运》 (Oil & Gas Storage and Transportation)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      码：257-271页

摘      要：【目的】金属氢化物储氢反应器是固态储氢技术的核心部件,在金属氢化物进行可逆吸放氢反应过程中会发生大量热交换,从而导致反应器内部温度分布不均匀,影响反应器的储氢性能和使用寿命。因此,对金属氢化物储氢反应器进行有效的热管理,是提高其储氢效率和稳定性的关键技术之一。【方法】为研究国内外金属氢化物储氢反应器的热管理进展,通过文献调研的方式,概述了金属氢化物吸放氢反应原理,根据热量传递过程将储氢反应器的换热过程分为3个阶段:热量在储氢材料中的传递、储氢材料与储氢反应器壁面间的换热、储氢反应器壁面与外界的换热,并对提高不同阶段换热效率的热管理方法进行了分类。【结果】通过对各种热管理方法的换热性能进行分析,分别介绍了使用换热管、翅片、相变材料等不同热管理方法的研究进展,以吸放氢速率作为金属氢化物储氢反应器的重要指标,对比分析了不同热管理方法的优缺点,总结了现阶段仍存在的问题和挑战,并对金属氢化物储氢反应器热管理的未来发展方向进行了展望。【结论】不同的热管理方法有各自的优势和劣势,对不同规模和用途的金属氢化物储氢反应器有针对性地进行热管理方法的选择与优化,有利于设计出高效、紧凑的热管理系统,为固态储氢技术的规模化和工程化应用奠定基础。(图7,表1,参79)

主 题 词：固态储氢 金属氢化物反应器 热管理 吸放氢性能 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 082003[082003] 

D　O　I：10.6047/j.issn.1000-8241.2024.03.002

馆 藏 号：203125249...