| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.2 引言 | 第11-12页 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 | 第12-14页 |
| 1.3.1 工作原理 | 第12-13页 |
| 1.3.2 双极板 | 第13-14页 |
| 1.4 流场形式的研究现状 | 第14-21页 |
| 1.4.1 常规流场 | 第14-16页 |
| 1.4.2 常规流场的改进 | 第16-17页 |
| 1.4.3 其他形式流场 | 第17-21页 |
| 1.5 质子交换膜燃料电池数学模型研究 | 第21-22页 |
| 1.5.1 一维模型 | 第21页 |
| 1.5.2 二维模型 | 第21-22页 |
| 1.5.3 三维模型 | 第22页 |
| 1.6 质子交换膜燃料电池性能测试系统 | 第22-23页 |
| 1.7 主要研究内容及论文结构安排 | 第23-25页 |
| 第2章 交叉型流场的设计 | 第25-37页 |
| 2.1 流场设计考虑因素 | 第25-27页 |
| 2.1.1 流道的几何结构 | 第25-26页 |
| 2.1.2 流场内部的气体短路 | 第26页 |
| 2.1.3 流场的支撑作用 | 第26-27页 |
| 2.1.4 流场板内的水热管理 | 第27页 |
| 2.2 交叉型流场设计的理论依据 | 第27-31页 |
| 2.2.1 Murray定律 | 第27-29页 |
| 2.2.2 分形几何理论 | 第29-30页 |
| 2.2.3 裂缝型多孔介质的分形交叉网络模型 | 第30-31页 |
| 2.3 交叉型流场 | 第31-35页 |
| 2.3.1 交叉型流场的设计思路 | 第31-32页 |
| 2.3.2 交叉型流场的形成原理及步骤 | 第32-35页 |
| 2.4 小结 | 第35-37页 |
| 第3章 PEMFC交叉型流场的性能研究 | 第37-53页 |
| 3.1 数学模型概述 | 第37-43页 |
| 3.1.1 基本假设 | 第37-38页 |
| 3.1.2 数学控制方程 | 第38-42页 |
| 3.1.3 质子交换膜燃料电池的物性参数模型 | 第42-43页 |
| 3.2 基于Fluent/PEMFC模型的数值模拟 | 第43-47页 |
| 3.2.1 质子交换膜燃料电池几何模型 | 第44-45页 |
| 3.2.2 边界条件 | 第45-46页 |
| 3.2.3 操作参数 | 第46页 |
| 3.2.4 数值模拟过程 | 第46-47页 |
| 3.3 数值模拟结果分析 | 第47-52页 |
| 3.3.1 极化曲线分析 | 第47-48页 |
| 3.3.2 局部电流密度分布 | 第48-49页 |
| 3.3.3 反应界面气体分布 | 第49-50页 |
| 3.3.4 反应气体的静压力分布 | 第50-51页 |
| 3.3.5 质子膜水传递分布 | 第51-52页 |
| 3.4 结论 | 第52-53页 |
| 第4章 PEMFC交叉型流场的数值模拟 | 第53-63页 |
| 4.1 流道深度的数值模拟 | 第53-58页 |
| 4.1.1 几何模型的建立 | 第53页 |
| 4.1.2 数值模拟结果分析 | 第53-58页 |
| 4.2 开孔率的数值模拟 | 第58-62页 |
| 4.2.1 几何模型的建立 | 第58页 |
| 4.2.2 数值结果分析 | 第58-62页 |
| 4.3 结论 | 第62-63页 |
| 第5章 PEMFC交叉型流场的实验研究 | 第63-77页 |
| 5.1 实验电池的制备与组装 | 第63-66页 |
| 5.1.1 单电池的制备 | 第63-65页 |
| 5.1.2 测试电池的组装 | 第65-66页 |
| 5.2 实验电池的性能测试 | 第66-70页 |
| 5.2.1 电池的测试系统 | 第66页 |
| 5.2.2 器件选型 | 第66-70页 |
| 5.3 实验目的 | 第70页 |
| 5.4 操作参数对电池性能的影响 | 第70-72页 |
| 5.4.1 氢气流量对电池性能的影响 | 第70-71页 |
| 5.4.2 工作温度对电池性能的影响 | 第71-72页 |
| 5.5 交叉型流场的性能分析 | 第72-74页 |
| 5.6 本章小结 | 第74-77页 |
| 第6章 结论与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 结论 | 第77页 |
| 6.2 展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 致谢 | 第83-85页 |
| 攻读学位期间参与的项目与科研成果 | 第85页 |