化石燃料的大量使用造成了全球范围的环境破坏与空气污染,氢能源作为一种新兴的化石燃料替代品进入人们的视野。但是目前氢气的生产主要是基于蒸汽重整和电解技术,生产过程中也会消耗大量的化石燃料。微波能由于具有高效、清洁和稳定的特点可以用来制造等离子体。等离子体可以使水分子进入激发态进行解离,从而有助于形成电子激发态加快氢气的产生。使用水蒸汽制氢不会有含碳基的污染物（如CO和CO2）产生,因此微波等离子体水蒸汽制氢方法是一种可以帮助生产氢气而不消耗化石燃料的新型高效制氢方法。本文利用多物理场耦合方法对水蒸汽制氢过程中涉及的电磁场和等离子体场进行多物理场耦合计算,并对水蒸汽制氢过程中的电子密度、电子温度、电场分布、主要产物（氢气、氧气、水蒸汽）和副产品（过氧化氢和臭氧）的浓度变化情况进行分析。该方法能耗小,清洁不消耗化石燃料,且产生的副产品较少不足以构成对环境的污染。论文的主要内容如下:（1）采用有限元分析法（FEA）对水蒸汽制氢过程中电磁场和等离子体场进行多物理场耦合计算,实现微波等离子体水蒸汽制氢过程中各场瞬态物理量的求解。（2）通过多物理场耦合计算对制氢过程中电子密度、电子温度,电场分布、氢气等生成物浓度以及副产品臭氧和过氧化氢的角度进行分析,仿真结果发现:a.电子最初来源于钨电极的电离;b.电子密度和电子温度分别达到最大值时制氢速率也达到最大;c.副产品浓度远小于氢气浓度,不足以构成对环境的污染。（3）为了提高制氢效率,依次改进电极类型、微波功率和初始温度从而得到微波等离子体水蒸汽制氢的最佳条件:电极类型为钨电极,微波功率为1400W,起始温度为400K。并通过多物理场耦合计算验证,在最佳条件下可以提高微波等离子体水蒸汽制氢过程中的最大电场强度以及氢气和氧气的生成量,并减少副产品的产生。