描述金属氢化物反应器中反应-传热耦合现象的理论模型构建

摘要

为了完善金属氢化物反应器理论模型，实现精确描述反应器内部反应过程，利用经典的Stefan问题，描述金属氢化物反应器内部的氢热耦合现象，将之简化为反应锋面推进问题。通过结合热势理论和过増元等的热质理论，提出了一套新的基于热势理论的修正求解方法。该方法在求解耗散函数过程中，不再依照热位移场与内热源的关系将热位移场区分为两个部分分别求导，而是对热位移场整体进行求导。结果发现，与文献结果对比，热势理论修正方法求得的近似解在结构上涵盖了现有的理论模型，且具有较高的精度，与模拟结果的平均误差为0.6%。研究表明，利用反应锋面推进模型描述反应器中氢热耦合现象是合理的，所构建的理论模型可以对不同工况下的反应过程进行合理及精确的预测。

关键词

金属氢化物反应器 / 氢热耦合 / 热势理论

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52076178); 国家重点研发计划资助项目(2018YFE0202000); 中国-塞尔维亚科技合作委员会第六届例会项目(6-18)