氢化铝锂颗粒释氢反应过程热-力特性分析及其恒速释氢技术

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (5) : 71 -81+101.

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摘要

针对氢化铝锂水解释氢反应速度超快、难以控制的难题，从氢化铝锂颗粒与水反应基本特性研究入手，研究了氢化铝锂颗粒水解反应的热-力过程，设计了一种包含储氢材料反应料仓的恒速释氢装置，研究了氢化铝锂颗粒粒径、材料成型力、料柱直径对水解释氢特性曲线的影响。结果表明：氢化铝锂颗粒在水解反应中受到热膨胀浮力、微气泡推力、流体阻力、静水浮力、重力的作用，整个水解释氢过程包含驱动加速、阻力平衡、减速沉降3个阶段。其中，驱动加速阶段氢气迅速上升，材料颗粒受到微气泡推力占主导，推动颗粒也迅速上升；阻力平衡阶段氢气已释放、颗粒相对运动速度逐步下降，流体阻力逐步占主导，颗粒逐渐达到阻力平衡；减速沉降阶段由于反应生成物的重力大于浮力，反应生成物逐步沉降；在19.6 kN材料成型力下，筛网目数为200左右的氢化铝锂颗粒的恒速释氢效果最好。该研究为未来将氢化铝锂作为氢能载体使用提供了一种安全、有效、可控的恒速释氢的方法。