【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近日，我校機(jī)電工程學(xué)院宋文杰副教授團(tuán)隊(duì)在鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)熱管理研究中取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)提出一種波紋換熱管與銅翅片協(xié)同強(qiáng)化的緊湊型鎂基儲(chǔ)氫罐設(shè)計(jì)，在兼顧儲(chǔ)氫材料裝填量與結(jié)構(gòu)緊湊性的同時(shí)，有效加快了鎂基儲(chǔ)氫合金的吸氫過程。相關(guān)成果發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子12.5)，題目為“Study on the influence of structural characteristics of corrugated tubes on fluid flow and hydrogen absorption process in magnesium-based solid-state hydrogen storage tanks”。論文由機(jī)電工程學(xué)院宋文杰副教授、袁越錦教授及3名碩士研究生吳豐、殷正鵬、馮文博共同完成，陜西科技大學(xué)為唯一通訊單位。該成果緊扣國家雙碳戰(zhàn)略，聚焦“十五五”規(guī)劃中的氫能領(lǐng)域，錨定固態(tài)儲(chǔ)氫方向，圍繞鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫材料和裝備開展跨學(xué)科研究，進(jìn)一步提升了學(xué)校在氫能固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)方面的國際影響力。
 

　　鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫容量高、資源豐富、環(huán)境友好，是固態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域的重要候選材料，但其導(dǎo)熱性能較弱，吸氫反應(yīng)產(chǎn)生的熱量難以及時(shí)排出，容易造成局部溫升、降低反應(yīng)速率。針對(duì)這一難題，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了波紋換熱管與銅翅片相結(jié)合的緊湊型鎂基儲(chǔ)氫罐，并建立了流體流動(dòng)、傳熱與吸氫反應(yīng)相耦合的三維多物理場(chǎng)模型。
 

　　研究發(fā)現(xiàn)，波紋結(jié)構(gòu)能夠擾動(dòng)換熱介質(zhì)的流動(dòng)、破壞近壁熱邊界層，從而強(qiáng)化換熱管內(nèi)的對(duì)流傳熱；銅翅片則在儲(chǔ)氫床內(nèi)部建立起高效導(dǎo)熱通道，及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)熱、改善溫度均勻性。流體側(cè)的流動(dòng)強(qiáng)化與材料側(cè)的導(dǎo)熱擴(kuò)散相互配合，形成了協(xié)同強(qiáng)化機(jī)制。
 

　　與單純?cè)黾訐Q熱管數(shù)量相比，該方案在不犧牲儲(chǔ)氫材料裝填空間的前提下提升了儲(chǔ)氫系統(tǒng)性能，可為小型氫能動(dòng)力裝備和便攜式能源系統(tǒng)的熱管理設(shè)計(jì)提供參考。
 

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、科學(xué)家+工程師隊(duì)伍建設(shè))、陜西省留學(xué)回國人員科技活動(dòng)擇優(yōu)資助項(xiàng)目(優(yōu)秀)等項(xiàng)目支持。
 

　　引用：機(jī)電工程學(xué)院宋文杰副教授在《Chemical Engineering Journal》上發(fā)表鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)最新研究成果-陜西科技大學(xué)【引用時(shí)間：2026年10月12日】