随着新能源开发和利用的不断提高,国内外对氢能源的利用率也正逐步上升,而相较于传统的制氢方式,铝水反应制氢由于具有低污染、高产量、安全可靠等一系列优点,因此被国内外众多研究者所青睐。目前针对铝水反应制氢的研究主要集中于铝基合金材料的性能以及制氢装置的研发等方面,而对铝水反应制氢副产物以及制氢装置的排渣系统研究甚少。本文第一步从铝水反应制氢副产物的物性参数出发,对副产物的物质成分和压滤特性进行了检测与实验研究,对排渣系统的工艺流程进行了分析和设计,根据排渣系统的设计要求将其划分为前处理、压滤处理和后处理三大模块,并完成了排渣系统各个模块主体设备的选型。第二步,对排渣系统进行了理论分析,简述了其包含的过滤基本理论,进行了多孔介质模型的参数分析,并结合多相流模型及湍流模型为排渣系统构建了合适的物理模型,给后续章节的仿真计算奠定了基础。第三步,采用有限元分析软件ANSYS FLUENT,通过流体动力学CFD的计算,模拟了渣液在单个滤室中的过滤过程。探究了在不同工况下对滤室内部速度场、压力场以及相体积分数的影响,确定了最佳的操作工况;分析了滤室内部的渣料流动状态以及其沉积规律,使滤室内部流场可视化。最后,通过排渣实验,测量出了滤饼在经过不同工况压滤处理后的含水量,并通过对比数值模拟出的数据,证明了数值模拟的准确性,同时说明了排渣系统的可行性和可靠性。综上所述,本文根据现阶段研发的制氢装置建立了一套排渣系统,完成了主要模块中压滤设备的流场仿真,并进行了实验验证,保证了制氢装置的可持续运行以及反应副产物的回收利用。