文章标题：固态储氢装置轴向传热与吸氢动力学耦合研究

文章作者：王新安　葛丽莎　任哲
关 键 字：固态储氢;金属氢化物;LaNi5;轴向传热;吸氢动力学
文章摘要：

金属氢化物储氢技术因其高效储氢的潜力成为研究热点，由于金属氢化物吸氢反应具有放热特性，热管理成为影响装置性能的关键因素。系统研究了固态储氢装置中轴向传热与吸氢动力学的耦合特性,以金属氢化物LaNi5为研究对象,探讨其在储氢过程中的热传递与质量传递行为。构建了储氢装置仿真模型,通过多相传热传质的数值模拟开展仿真研究。研究揭示了储氢过程中温度场与吸氢量的时空演化规律:反应初期放热效应显著,中心区域温升快，吸氢速率达峰值;过渡阶段热传导及冷却作用缩小高温区范围,吸氢速率逐步衰减;稳定阶段装置系统趋于热力学平衡。结果表明,轴向热传导效率与氢气扩散阻力共同调控储氢性能,底部吸氢速率最优,顶部吸氢速率受扩散限制显著。研究结果阐明了轴向传热与吸氢动力学的交互机制,可延伸应用于固态储氢装置的热管理。