| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 前言 | 第11-12页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第12-15页 |
| 1.3 流场水管理的研究进展 | 第15-20页 |
| 1.3.1 水管理的概述 | 第15-16页 |
| 1.3.2 水管理的方法和影响 | 第16-19页 |
| 1.3.3 流场水管理的国内外现状 | 第19-20页 |
| 1.4 流场中水的概述 | 第20-23页 |
| 1.4.1 流场中水的状态 | 第20-21页 |
| 1.4.2 流场中水的传输 | 第21-23页 |
| 1.5 流场可视化研究 | 第23-24页 |
| 1.6 本文的工作 | 第24-27页 |
| 第2章 PEMFC流场反应气体流动特性研究 | 第27-50页 |
| 2.1 流道数值分析方法 | 第27-29页 |
| 2.2 数值模型基本假设 | 第29-30页 |
| 2.3 控制方程 | 第30-34页 |
| 2.3.1 Hagen-Poiseuille流动方程 | 第30-31页 |
| 2.3.2 入口流道平衡方程 | 第31-32页 |
| 2.3.3 出口分配流道平衡方程 | 第32-34页 |
| 2.4 方程求解 | 第34-36页 |
| 2.5 流场特性分析 | 第36-45页 |
| 2.5.1 流道几何尺寸与压降之间的关系 | 第36-40页 |
| 2.5.2 流道几何尺寸与流道的相对质量流量的关系 | 第40-43页 |
| 2.5.3 入口质量流量对流动特性的影响 | 第43-45页 |
| 2.6 流场尺寸优化分析 | 第45-48页 |
| 2.6.0 数值优化过程 | 第45-46页 |
| 2.6.1 数值优化目标函数 | 第46页 |
| 2.6.2 数值优化变量和约束 | 第46-47页 |
| 2.6.3 分析结果和讨论 | 第47页 |
| 2.6.4 CFD验证 | 第47-48页 |
| 2.7 小结 | 第48-50页 |
| 第3章 PEMFC流道液态水流动特性数值研究 | 第50-63页 |
| 3.1 流道两相数值理论 | 第51-52页 |
| 3.2 流道水的传输研究 | 第52-62页 |
| 3.2.1 计算几何模型 | 第53页 |
| 3.2.2 模型假设 | 第53-54页 |
| 3.2.3 边界条件和流动特性系数 | 第54-55页 |
| 3.2.4 数值计算过程 | 第55-56页 |
| 3.2.5 流道液态水的流动特性 | 第56-60页 |
| 3.2.6 流道液态水对压降的影响 | 第60-61页 |
| 3.2.7 流道液态水的流动对电流密度的影响 | 第61-62页 |
| 3.3 小结 | 第62-63页 |
| 第4章 电池性能实验研究 | 第63-96页 |
| 4.1 燃料电池可视化测试实验平台 | 第63-70页 |
| 4.1.1 氢气和空气的供应和排气系统 | 第63-65页 |
| 4.1.2 可视化氢氧燃料电池组件 | 第65-68页 |
| 4.1.3 可视化氢氧燃料电池组装 | 第68-69页 |
| 4.1.4 电池密封设计 | 第69-70页 |
| 4.2 膜电极的活化 | 第70-73页 |
| 4.2.1 膜电极活化过程 | 第70-71页 |
| 4.2.2 电压100mv活化过程 | 第71-72页 |
| 4.2.3 电压200mv活化过程 | 第72页 |
| 4.2.4 电压300mv活化过程 | 第72-73页 |
| 4.2.6 膜电极活化效果验证 | 第73页 |
| 4.3 操作条件对电池性能的影响 | 第73-78页 |
| 4.3.1 阴极反应气体加湿温度对电池性能影响 | 第74-76页 |
| 4.3.2 阴极反应气体操作压力对电池性能影响 | 第76-78页 |
| 4.4 反应气流配置对电池性能影响 | 第78-86页 |
| 4.4.1 电池反应气体流向配置 | 第79-80页 |
| 4.4.2 电池反应气体流向配置对电池放电性能的影响 | 第80-85页 |
| 4.4.2.1 UP/UP逆流配置 | 第81-82页 |
| 4.4.2.2 UP/DOWN共流配置 | 第82-83页 |
| 4.4.2.3 DOWN/DOWN逆流配置 | 第83-84页 |
| 4.4.2.4 DOWN/UP共流配置 | 第84-85页 |
| 4.4.3 加湿与不加湿状态下电池的输出性能 | 第85-86页 |
| 4.5 流道液态水对电池性能输出影响 | 第86-89页 |
| 4.5.1 不同空气流量在恒电流条件下电池性能输出 | 第87-89页 |
| 4.5.2 不同空气流量在恒电压条件下电池性能输出 | 第89页 |
| 4.6 流道内液态水排水研究 | 第89-95页 |
| 4.6.1 温度对液态水排水的影响 | 第91-93页 |
| 4.6.2 反应气体流量对液态水排水的影响 | 第93-95页 |
| 4.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 总结与展望 | 第96-99页 |
| 5.1 结论 | 第96-97页 |
| 5.2 展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 致谢 | 第103-104页 |
| 攻读学位期间参与的项目与科研成果 | 第104页 |
