活性炭吸附儲氫過程的熱力學(xué)分析與模擬.pdf

1、儲氫過程中熱效應(yīng)的不利影響是氫氣吸附儲存應(yīng)用于新能源汽車需要解決的關(guān)鍵問題之一。本文以車用吸附儲氫罐為研究對象，在吸附等溫線模型、氣體狀態(tài)方程等熱力學(xué)分析模型基礎(chǔ)上，利用有限元軟件COMSOL及動態(tài)系統(tǒng)仿真工具M(jìn)atlab/Simulink，建立了COMSOL多維模型及Matlab/Simulink系統(tǒng)模型對活性炭吸附儲氫過程進(jìn)行模擬，研究儲氫過程中的熱質(zhì)傳遞。并針對加拿大三河城魁北克大學(xué)氫能研究所進(jìn)行的低溫吸附儲氫實驗，研究了低溫條件

2、下吸附儲氫熱效應(yīng)的影響及熱力學(xué)優(yōu)化控制方法。
　　 文章首先介紹了活性炭吸附儲氫過程的熱力學(xué)分析模型，包括吸附等溫線模型，吸附熱的熱力學(xué)計算以及氣體狀態(tài)方程。對吸附等溫線模型的研究意義及選取、吸附過程中產(chǎn)生吸附熱的數(shù)值確定方法、不同儲氫條件下氣體狀態(tài)方程的適用性及選取進(jìn)行了探討。
　　 然后基于有限元求解法，建立了COMSOL模型對活性炭吸附儲氫過程進(jìn)行模擬，研究儲氫過程中的熱質(zhì)傳遞。重點(diǎn)考慮了充氣過程中高速流體的慣性阻

3、力、活性炭床與不銹鋼罐體之間的接觸熱阻以及活性炭床有效熱導(dǎo)率對活性炭吸附儲氫熱效應(yīng)的影響。并利用Matlab/Simulink，通過動態(tài)集總參數(shù)模型模擬了活性炭的吸附儲氫過程，對充氣過程中儲氫罐內(nèi)壓力及溫度的變化進(jìn)行了分析，同時研究了儲氫過程中的動態(tài)吸附曲線，對吸附儲氫過程有了較直觀的了解。
　　 最后針對加拿大三河城魁北克大學(xué)氫能研究所進(jìn)行的低溫吸附儲氫實驗，在吸附儲氫COMSOL多維模擬及Simulink系統(tǒng)分析模擬基礎(chǔ)上，