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氢能是一种理想的可替代化石燃料的清洁能源,它具有能量密度高、反应产物无污染等特点。而氢气的制备、储存和运输目前都面临着较大的成本和技术难题。二甲醚是一种理想的制氢燃料,且具有能量密度高、制备成本低、存储方便等优点。通过二甲醚重整制氢技术,并把制取的氢气作为质子交换膜燃料电池的氢源,对制造燃料电池电动汽车乃至解决能源紧缺问题具有重要意义。本文基于吉布斯最小自由能原理和阿伦尼乌斯方程分别建立了二甲醚重整制氢反应体系的热力学和动力学模型,并通过与实验数据的对比,验证了该模型的正确性,最后通过构建的动力学模型对二甲醚制氢反应器的结构参数进行了优化分析。首先利用流程模拟软件Aspen Plus,根据吉布斯最小自由能原理,建立了二甲醚水蒸汽重整制氢的热力学模型。基于所建立的模型,通过调整不同反应操作参数,分析了水醚摩尔比（1.0-6.0）、反应温度（200℃-600℃）、反应系统压力（1atm-6atm）等反应条件对二甲醚制氢反应平衡时各组分含量、产氢率及能量效率的影响。二甲醚的转化率与水醚摩尔比成正相关。反应温度的升高能促进二甲醚的转化,但温度过高,会使水汽反应（H2+CO2=H2O+CO）向生成CO的方向移动,降低了二氧化碳的选择性。反应体系的压力也不宜过高,因为过高的压力会降低系统产氢率及增加反应能耗。此外,本文还利用了所进行试验的数据来验证该热力学模型的有效性。其次根据阿伦尼乌斯速率常数方程公式,利用数据拟合的方法,求解了二甲醚水蒸汽重整制氢系统的动力学速率方程。利用Aspen Plus软件中的平推流（RPLUG）模块构建了二甲醚水蒸汽重整制氢系统的动力学模型,并通过与实验数据的对比,验证该动力学模型的拟合度是否达到要求。最后根据所建立的二甲醚水蒸汽重整制氢系统的动力学模型,研究了不同反应操作参数对反应体系二甲醚转化率、系统产氢率、二氧化碳选择性等的影响。根据对反应器体积及反应器成本的考虑,调整反应体系的温度（250-300℃）及水醚摩尔比（3.0-5.0）的值,并控制动力学模型中二甲醚转化率（70%）及反应器出口处氢气含量（50%）,对二甲醚制氢反应器的结构操作参数进行了优化分析,使二甲醚反应器的轴向长度控制在400mm以内、径向直径控制在10mm-20mm以内。本论文的研究结果可为车载二甲醚制氢反应体系热力学趋势分析及二甲醚反应器的结构优化研究提供一定的理论参考。