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作者：黄静;程腾飞;方王刚;李晓;何礼青;任兴海;徐义书;成晓北;
单位：合肥通用机械研究院有限公司;华中科技大学能源与动力工程学院;
摘要：文章建立了基于圆柱形换热结构的金属氢化物储氢反应器的多物理场耦合模型，研究了圆柱形换热结构的几何形状和位置对储氢反应器吸氢性能的影响规律并构建了数学模型，优化得出了换热结构的最佳位置，还探讨了吸氢过程中合金床层的热质传递特性及其内在作用机制，并基于床层之间温差区域的面积分析了多床层热量传递的均匀性。研究结果表明：当内嵌换热环处于合金床层的0.62R位置时，储氢反应器达到90%储氢量的吸氢时间最短，比中心换热管结构和外部换热套结构分别减少了76.3%和60.7%；不同形式的换热结构会导致合金床层的热质传递特性产生差异，进而改变床层反应界面面积和移动速度，最终影响反应器的吸氢性能；当反应器内存在多个独立反应床层时，不同床层之间的温差区域面积越小，则床层之间的热量传递越均匀，换热结构的能效越高。
关键词：金属氢化物储氢反应器;;圆柱形换热结构;;吸氢性能;;热质传递;;床层
基金资助：国家重点研发计划课题（2022YFB3306401）;; 安徽省重大产业创新计划项目（AHZDCYCX-LSDT2023-07）;; 中国机械工业集团有限公司科技项目（ZDZX2024-10,QNJJ-ZD-2022-01）
