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题名金属氢化物储氢反应器的热管理研究进展
被引量：1
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作者
廖艺涵
王艺
郑度奎
李敬法
宇波
李建立
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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
长江大学石油工程学院
北京石油化工学院机械工程学院·氢能研究中心
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出处
《油气储运》
CAS
北大核心
2024年第3期257-271,共15页
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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。
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文摘
【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)
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关键词
固态储氢
金属氢化物反应器
热管理
吸放氢性能
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Keywords
solid-state hydrogen storage
metal hydride reactor
thermal management
hydrogen absorption and desorption performance
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
TE88
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名耦合相变储热的金属氢化物反应器吸氢过程模拟
被引量：4
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作者
尧兢
朱鹏飞
任佳伟
吴震
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机构
西安交通大学化学工程与技术学院
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出处
《过程工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期1093-1101,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(编号:51506174)
中国博士后科学基金特别资助项目(编号:2016T90913)
陕西省自然科学基金资助项目(编号:2017JQ5059)
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文摘
基于金属氢化物储氢反应,建立了相变材料蓄热的固体储氢反应器模型,模拟研究了吸氢压力等操作参数及相变材料的相变温度、固（液）态导热系数、相变潜热等物性参数对固体储氢反应器工作过程的影响.结果表明,相变材料的固态导热系数和相变潜热对固体储氢反应器性能的影响较小,相变温度和液态导热系数对反应器性能影响较大.相变温度越低,液态导热系数越大,储氢反应器性能越好.在使用最优的相变材料储能时,提高充入氢气的压力可加快反应速率,强化相变材料的传热,有助于进一步优化反应器的储氢性能.
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关键词
相变材料
金属氢化物反应器
数值模拟
储氢性能
参数优化
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Keywords
phase change material
metal hydride reactor
numerical simulation
hydrogen storage
parameter optimization
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
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题名小型氢储能金属氢化物反应器结构设计
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作者
方王刚
黄静
任兴海
符敏博
程腾飞
段象群
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机构
合肥通用机械研究院有限公司
合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司
国机特种设备检验有限公司
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出处
《专用汽车》
2024年第8期74-76,共3页
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基金
安徽省重大产业创新计划(AHZDCYCX-LSDT2023-07)
国机集团重大科技专项(ZDZX2024-11)
合肥通用院青年科技基金(2024011174)。
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文摘
金属氢化物固态储氢技术由于其体积储氢密度高、状态稳定和损耗低,适合于大规模、长时间的能量存储。建立了小型氢储能金属氢化物反应器的有限元仿真模型,从结构设计的角度研究了不同结构参数对金属氢化物反应器性能的影响规律。结果表明:在相同换热结构体积和合金质量的前提下,翅片数量越多,反应器半径越细,冷却管半径越粗,传热能力越好,吸氢性能越好。
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关键词
金属氢化物储氢反应器
翅片换热结构
燃料电池微电网
结构优化
性能仿真
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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