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原文传递车载吸附储氢系统的设计与研究

论文题名：	车载吸附储氢系统的设计与研究
关键词：	储氢;吸附式储氢;传热强化;复合固化吸附剂;数值模拟
摘要：	由于化石能源对于环境的污染以及储量的有限,能有效利用的可再生清洁能源正成为研究的焦点。氢能作为一种储量丰富、来源广泛的绿色能源,正受到人们的广泛关注。氢能的利用需要解决三个问题：氢能的制取、储运以及应用。其中氢能的储运是氢能应用的关键,国内外都非常重视此项技术的研究。目前主要的储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物吸附储氢、碳纳米管吸附储氢、有机液体氢化物储氢等,其中金属氢化物储氢具有体积储氢密度大、氢的原子态储存方式较为安全以及相对于液态储氢不需要严格的保温等优点,但是金属吸附储氢技术也存在着重量储氢密度小以及热动力学性能差的缺点,同时其粉化过程也会带来性能不稳定的问题。本课题针对目前金属氢化物储氢技术发展中面临的重量储氢密度小、传热传质性能效果不佳等问题,设计一种新型复合固化吸附剂结构,并利用不同的配比与固化方式,配制固化的金属氢化物吸附剂,结合Hotdisk热物性分析仪的使用,确定不同混合吸附剂的传热性能,并进行了固化混合吸附剂的传质性能测试。最后采用固化混合吸附剂,设计了一种新型的固化混合吸附储氢系统,并设计了用于测试吸附速率的实验台结构,并对该系统的传热与储氢特性进行了仿真。研究中通过对所配制的固化混合吸附剂的热物性进行测试研究,结果表明所研制的新型固化混合吸附剂相对于普通散装的镧镍合金,其轴向导热系数最高提高了61倍左右,而径向导热系数则提高了16倍左右,且提高了物理吸附性能。对所建立的复合固化吸附储氢测试系统的传热以及吸附特性进行仿真,采用所研制的新型固化混合吸附剂,吸附床在吸附过程中,在相同的30℃的冷却条件下,在同一时刻,固化混合吸附剂吸附床内外温差比散装镧镍合金低约8℃,其最大吸附储氢速率可以提高24%,达到平衡时间相对提高了41%。
作者：	曹文学
专业：	制冷及低温工程
导师：	王如竹
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文