车用金属储氢系统热仿真及热控制策略研究
| 致谢 | 第1-6页 |
| 中文摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-12页 |
| 1 绪论 | 第12-26页 |
| ·研究工作背景及意义 | 第12-14页 |
| ·氢燃料汽车储氢系统概述 | 第14-19页 |
| ·氢燃料汽车对储氢系统的要求 | 第14-15页 |
| ·氢燃料汽车储氢系统的类型 | 第15-18页 |
| ·金属储氢系统工作特性 | 第18-19页 |
| ·国内外金属储氢系统的研究现状 | 第19-24页 |
| ·金属储氢材料的发展过程 | 第19-22页 |
| ·车用金属储氢系统的发展趋势 | 第22-24页 |
| ·本文主要研究内容 | 第24-26页 |
| 2 车用金属储氢系统热控制方案研究 | 第26-39页 |
| ·车用金属储氢系统热控制总体设计要求 | 第26页 |
| ·车用金属储氢系统热控制方案研究 | 第26-35页 |
| ·车用金属储氢系统工作过程分析 | 第26-33页 |
| ·车用金属储氢系统热控制基本原理 | 第33-34页 |
| ·热控制过程的影响因素分析 | 第34-35页 |
| ·车用金属储氢系统热控制方案确定 | 第35-38页 |
| ·计算金属储氢系统温度分布及氢压力分布 | 第36页 |
| ·模拟金属储氢材料放氢吸热过程 | 第36-37页 |
| ·模拟金属储氢材料放氢吸热过程 | 第37-38页 |
| ·确定总加热功率 | 第38页 |
| ·优化加热结构 | 第38页 |
| ·本章小结 | 第38-39页 |
| 3 金属储氢系统传热模型的建立 | 第39-48页 |
| ·金属储氢系统物理模型 | 第39-40页 |
| ·金属储氢系统传热的数学模型 | 第40-42页 |
| ·能量守恒方程 | 第40-41页 |
| ·初始条件及边界条件的确定 | 第41-42页 |
| ·方程及定解条件的离散 | 第42-43页 |
| ·温度分布的求解 | 第43-45页 |
| ·结果的判断 | 第45-47页 |
| ·正确性 | 第45-46页 |
| ·收敛性 | 第46页 |
| ·稳定性 | 第46-47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 4 金属储氢材料传热过程3D仿真软件的设计 | 第48-76页 |
| ·软件总体流程概述 | 第48-50页 |
| ·控制界面设计与参数输入 | 第50-51页 |
| ·能量方程的求解 | 第51-65页 |
| ·系数矩阵的生成 | 第51-61页 |
| ·矩阵求解 | 第61-62页 |
| ·结果收敛性判断 | 第62-65页 |
| ·氢压力分布的求解 | 第65页 |
| ·氢气吸热脱附过程的建立 | 第65-68页 |
| ·氢气脱附过程概述 | 第65-66页 |
| ·能量方程中脱附吸热项的添加 | 第66-68页 |
| ·储氢金属材料特性对传热过程的影响 | 第68-69页 |
| ·储氢金属的多孔材料特性 | 第68页 |
| ·储氢金属粉化对导热系数的影响 | 第68-69页 |
| ·总加热量的计算 | 第69-70页 |
| ·计算结果的存取 | 第70页 |
| ·计算结果的可靠性验证 | 第70-74页 |
| ·第一类定温边界条件的验证 | 第70-71页 |
| ·第二类恒热流边界条件的验证 | 第71-72页 |
| ·第三类对流换热边界条件的验证 | 第72-73页 |
| ·双层结构计算结果的验证 | 第73-74页 |
| ·本章小结 | 第74-76页 |
| 5 车用金属储氢系统加热方式选择 | 第76-91页 |
| ·加热方式选择的目的 | 第76页 |
| ·数值计算方法及软件的介绍 | 第76-77页 |
| ·FLUENT计算过程 | 第77-80页 |
| ·几何模型的建立 | 第77-78页 |
| ·网格的划分 | 第78-80页 |
| ·初始条件及边界条件的设定 | 第80页 |
| ·金属储氢材料加热方式的比较 | 第80-90页 |
| ·低温放氢金属储氢材料加热方式的比较 | 第80-84页 |
| ·高温放氢金属储氢材料加热方式比较 | 第84-88页 |
| ·低导热性能金属储氢材料加热方式比较 | 第88-90页 |
| ·本章小结 | 第90-91页 |
| 6 车用金属储氢系统热控制策略分析 | 第91-116页 |
| ·环境温度、车速对热控制的影响 | 第91-100页 |
| ·燃料电池输出功率对热控制的影响 | 第100-102页 |
| ·燃料电池入口氢气压力对热控制的影响 | 第102-106页 |
| ·金属储氢材料性质对热控制的影响 | 第106-112页 |
| ·壳体材料种类对热控制的影响 | 第112-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 7 结论 | 第116-120页 |
| ·全文总结 | 第116-119页 |
| ·工作展望 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-123页 |
| 附录A | 第123-135页 |
| 作者简历 | 第135-137页 |
| 学位论文数据集 | 第137页 |
