【摘 要】
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为提高储氢反应器的传热及吸放氢速率,对现有金属氢化物反应器进行了系统的综合分析与评价.基于强化传热传质特性,设计优化出了一种高效的新型椭圆螺旋微管束反应器(ESMBR),
【机 构】
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西北大学化工学院; 西安交通大学化学工程与技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(21276209);陕西省自然科学基金资助项目(2017JM2033);化学工程联合国家重点实验室开放课题资助项目(SKL-ChE-18A02)
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为提高储氢反应器的传热及吸放氢速率,对现有金属氢化物反应器进行了系统的综合分析与评价.基于强化传热传质特性,设计优化出了一种高效的新型椭圆螺旋微管束反应器(ESMBR),其具有结构紧凑、传热效果好、反应速度快及操作方便等特点.对研究的储氢反应器进行了建模,并通过实验验证了该模型的准确性和有效性.通过COMSOL软件对比ESMBR、圆形螺旋微管束反应器(SMBR)和直管微管束反应器(MTBR)的数值模拟结果得出,ESMBR在储氢时具有优异的传热传质性能.进一步的敏感性分析结果表明,ESMBR中椭圆螺旋管结构参数的敏感性顺序为主直径(Dc)>椭圆截面长轴(A)>椭圆截面短轴(B)>节距(Pt)>螺旋角度(α).采用多元价值取向模型对不同的反应器方案进行了系统的分析评估,结果表明:ESMBR的综合优度高达0. 845,对比结果也明显优于其他反应器,在氢能领域将有广阔的应用前景.
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