燃料电池以其环保性能好、能量转化效率高等优点,成为了未来汽车燃料系统的主要研究方向之一。二甲醚由于其良好的物理化学性能,可作为燃料电池电动汽车的理想氢源。车载燃料电池重整制氢技术作为燃料电池汽车的主要技术之一,受到了国内外很多学者的关注和研究。本文对二甲醚重整制氢系统进行了数值模拟和试验研究,并对反应器进行了效能优化测试。基于催化反应动力学基本理论以及化学反应热力学相关知识建立了二甲醚重整制氢反应过程中各个反应体系的动力学模型,在此动力学模型的基础上,建立了二甲醚重整制氢反应的数值模型,并对重整制氢反应过程进行了试验研究,在仿真模拟结果与实验结果进行对比的基础上,数值模型的正确性得到了验证,最后通过建立的的数值模型对二甲醚制氢反应器进行了优化研究。首先在催化化学反应基本理论的基础上,根据催化反应过程中的吸附、脱附等原理,建立了二甲醚自热重整制氢的动力学方程。基于所建立的动力学方程,运用流体动力学模拟软件COMSOL建立了二甲醚重整制氢器的数值模型,通过改变反应条件的各个参数,分析了水醚摩尔比(0～4.0)、氧醚摩尔比(0.1～0.5)、反应气体进气温度(200℃～500℃)等反应条件对二甲醚重整制氢反应平衡时各组分含量、二甲醚的转化率及产氢率的影响。随着氧醚摩尔比的升高,二甲醚的转化率及氢气产率均呈上升趋势。随着水醚摩尔比的上升,氢气产率先上升后下降。反应气体进气温度的提高可以明显促进二甲醚的转化,提高反应气体出口处氢气的含量。其次搭建了二甲醚重整制氢实验台架,对二甲醚重整制氢反应进行了试验研究。通过改变不同的反应条件,研究了不同反应操作参数对二甲醚转化率、系统产氢率以及反应器内的温度分布情况等的影响。并且将实验结果和仿真模拟结果进行了对比,验证了数值模型的正确性。最后在建立的二甲醚重整制氢数值模型的基础上,从操作参数和结构参数两个方面对二甲醚重整制氢系统进行了效能优化研究。本论文旨在对二甲醚重整制氢反应系统进行研究,研究结果可为车载二甲醚制氢反应体系的优化提供一定的理论参考,具有一定的指导意义。