В связи с проблемами сложного регулирования потока и несогласованности давления в традиционных твердо-газовых комбинированных реакторах для хранения водорода предложена новая конструкция реактора, интегрирующая эффект эжекции Вентури, создан численный многопольный модель, изучено влияние параметров сопла и основных условий работы на производительность выделения водорода. Проведен сравнительный анализ с одиночными методами хранения водорода. Результаты показывают значительное нелинейное влияние геометрических параметров сопла на эффективность эжектора, оптимальный компромисс достигается при длине сопла 9–13 мм и диаметре около 0,4 мм; увеличение давления входного водорода повышает мгновенный расход, но снижает коэффициент эжекции; повышение заднего давления на выходе способствует увеличению коэффициента эжекции, но снижает способность струи и динамическую скорость отклика; повышение температуры теплового управления твердотельного блока ускоряет начальную скорость выделения водорода, но ограниченно влияет на последующие этапы. При твердотел/газовом соотношении 1:1 объем композитной системы снижается примерно на 34,4% по сравнению с газовой системой при 20 МПа, потребление энергии сжатия уменьшается на 41,7%; по сравнению с одиночным твердым хранением энергия теплового управления снижается на 50%, демонстрируя значительную синергетическую эффективность. Данное исследование предоставляет теоретическую основу и инженерные рекомендации для оптимизации структуры и стратегии работы твердо-газового реактора для хранения водорода.

Твердо-газовое комбинированное хранение водорода; эффект эжекции Вентури; характеристики выделения водорода; оптимизация структуры; численное моделирование