为了研究金属氢化物床层中膨胀石墨(Expanded natural graphite,ENG)的填充方式对反应器性能的影响,建立了镁基金属氢化物(MgH_2)反应器的二维多物理场耦合模型并采用COMSOL Multiphysics V5.3软件求解。所研究反应器内装填了MgH_2与ENG混合制作的复合压片。分别研究了在金属氢化物床层中不同ENG含量以及ENG梯度填充对吸氢反应的影响,证明了ENG梯度填充方式的优越性。计算结果表明:随着反应床ENG含量的增加,床层温度下降速率加快,吸氢反应速率得到提升;与ENG均匀填充方式相比,沿着床层热流密度增大方向增加ENG含量的梯度填充方式可以使反应床温度分布更均匀,强化换热效果更好,反应器的单位质量蓄热功率更高。