| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-33页 |
| 1.1 课题背景 | 第14页 |
| 1.2 微型直接甲醇燃料电池概述 | 第14-22页 |
| 1.2.1 燃料电池分类及μDMFC优势 | 第14-15页 |
| 1.2.2 μDMFC组成及工作原理 | 第15-19页 |
| 1.2.3 μDMFC应用 | 第19-22页 |
| 1.3 微型直接甲醇燃料电池阳极气液两相国内外研究现状 | 第22-30页 |
| 1.3.1 阳极气液两相模型 | 第22-24页 |
| 1.3.2 阳极气液两相实验研究 | 第24-25页 |
| 1.3.3 阳极运行参数对电池性能影响 | 第25-27页 |
| 1.3.4 μDMFC系统优化 | 第27-30页 |
| 1.4 微尺度下μDMFC的主要技术问题 | 第30-31页 |
| 1.4.1 微尺度下的阳极气液两相传输 | 第30页 |
| 1.4.2 μDMFC实验测试方法 | 第30页 |
| 1.4.3 加工与系统集成 | 第30-31页 |
| 1.5 研究目的和意义 | 第31页 |
| 1.6 论文主要内容 | 第31-33页 |
| 第2章 μDMFC三维两相传质模型研究 | 第33-65页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 μDMFC三维两相传质模型 | 第33-46页 |
| 2.2.1 模型计算区域 | 第33-34页 |
| 2.2.2 气液两相模型建立 | 第34-46页 |
| 2.3 模型求解 | 第46-50页 |
| 2.4 结果与分析 | 第50-63页 |
| 2.4.1 模型验证 | 第50-51页 |
| 2.4.2 阳极多孔介质内的气液两相物质传输 | 第51-53页 |
| 2.4.3 扩散层亲疏水特性对气液两相物质传输的影响 | 第53-58页 |
| 2.4.4 扩散层压缩特性对甲醇传输及电池性能的影响 | 第58-63页 |
| 2.5 本章小结 | 第63-65页 |
| 第3章 μDMFC阳极流场微尺度效应研究 | 第65-91页 |
| 3.1 引言 | 第65页 |
| 3.2 结构设计 | 第65-66页 |
| 3.3 阳极微流场气液两相的晶格-波尔兹曼传质模型 | 第66-77页 |
| 3.3.1 晶格-波尔兹曼方法概述 | 第66-67页 |
| 3.3.2 晶格-波尔兹曼方法理论分析 | 第67-68页 |
| 3.3.3 晶格-波尔兹曼模型的正确性验证 | 第68-74页 |
| 3.3.4 晶格-波尔兹曼模型中宏观量与微观量的关系 | 第74-75页 |
| 3.3.5 晶格-波尔兹曼三维模型的边界条件 | 第75-76页 |
| 3.3.6 晶格-波尔兹曼方法模拟的流程 | 第76-77页 |
| 3.4 仿真结果与讨论 | 第77-84页 |
| 3.4.1 等比例缩小效应对电池性能的影响 | 第77-80页 |
| 3.4.2 截面效应对气液两相流的影响 | 第80-82页 |
| 3.4.3 亲疏水效应对气液两相流的影响 | 第82-84页 |
| 3.5 铝基可视化μDMFC单体的制作与封装 | 第84-85页 |
| 3.6 阳极流场微尺度效应实验验证 | 第85-90页 |
| 3.6.1 材料特性分析 | 第85-86页 |
| 3.6.2 亲疏水处理 | 第86-87页 |
| 3.6.3 截面效应对电池性能的影响 | 第87-88页 |
| 3.6.4 亲疏水效应对电池性能的影响 | 第88-90页 |
| 3.7 本章小结 | 第90-91页 |
| 第4章 基于响应面分析方法的μDMFC单体实验研究 | 第91-114页 |
| 4.1 引言 | 第91页 |
| 4.2 响应面分析方法实验分析μDMFC性能 | 第91-94页 |
| 4.2.1 响应面分析方法的基本原理 | 第91-92页 |
| 4.2.2 算法原理及计算流程 | 第92-94页 |
| 4.3 测试系统及性能评价方法 | 第94-96页 |
| 4.4 运行参数对自呼吸μDMFC性能及气液两相传输的影响 | 第96-105页 |
| 4.4.1 阳极甲醇浓度的影响 | 第96-99页 |
| 4.4.2 阳极溶液流速的影响 | 第99-102页 |
| 4.4.3 工作温度的影响 | 第102-105页 |
| 4.5 响应面分析运行参数之间的相互影响 | 第105-113页 |
| 4.5.1 误差分析 | 第107-108页 |
| 4.5.2 甲醇供给浓度和供给流速的相互影响 | 第108-109页 |
| 4.5.3 甲醇供给浓度和工作温度的相互影响 | 第109-110页 |
| 4.5.4 工作温度和供给流速的相互影响 | 第110-112页 |
| 4.5.5 μDMFC开路电压的响应面分析 | 第112-113页 |
| 4.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 第5章 主动式μDMFC系统自适应供给方式研究 | 第114-130页 |
| 5.1 引言 | 第114页 |
| 5.2 阳极流速的响应面分析优化 | 第114-118页 |
| 5.2.1 响应面模型的建立及显著性检验 | 第115-116页 |
| 5.2.2 阳极流速响应面分析的结果与讨论 | 第116-118页 |
| 5.3 μDMFC自适应供给系统的硬件设计 | 第118-119页 |
| 5.4 自适应流速供给系统功能测试 | 第119-121页 |
| 5.4.1 微型蠕动泵PWM脉冲控制测试 | 第119页 |
| 5.4.2 电流采集功能测试 | 第119-120页 |
| 5.4.3 自适应流速供给功能测试 | 第120-121页 |
| 5.5 μDMFC自适应供液系统功能验证 | 第121-123页 |
| 5.6 便携式电池组应用研究 | 第123-129页 |
| 5.6.1 不同供液方式对电池组性能的影响 | 第124-125页 |
| 5.6.2 不同供液浓度对电池组性能的影响 | 第125-126页 |
| 5.6.3 不同供液速度对电池组性能的影响 | 第126-127页 |
| 5.6.4 动态特性分析 | 第127-129页 |
| 5.7 本章小结 | 第129-130页 |
| 结论 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-143页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第143-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 个人简历 | 第148页 |
