| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第15-34页 |
| 1.1 选题背景与意义 | 第15-17页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池 | 第17-24页 |
| 1.2.1 电池结构和关键部件 | 第17-19页 |
| 1.2.2 工作原理 | 第19-20页 |
| 1.2.3 电池性能的影响因素 | 第20-22页 |
| 1.2.4 水淹现象 | 第22页 |
| 1.2.5 流道水淹及其危害 | 第22-24页 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池内反应物缺乏的影响 | 第24-32页 |
| 1.3.1 反应物缺乏的种类与起因 | 第24-25页 |
| 1.3.2 H2-PEMFC 阳极氢气局部缺乏诱导的阴极碳腐蚀现象 | 第25-29页 |
| 1.3.3 H2-PEMFC 阳极氢气整体缺乏诱导的电压反向和阳极碳腐蚀现象 | 第29-30页 |
| 1.3.4 DMFC 内氧气缺乏诱导的析氢反应 | 第30-32页 |
| 1.4 本论文的主要工作 | 第32-34页 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池数值模型 | 第34-60页 |
| 2.1 模型几何结构和假设 | 第34-35页 |
| 2.2 模型控制方程 | 第35-43页 |
| 2.2.1 气相反应物传输方程 | 第35-37页 |
| 2.2.2 溶解相水传输方程 | 第37-39页 |
| 2.2.3 液相水传输方程 | 第39-41页 |
| 2.2.4 能量传输方程 | 第41页 |
| 2.2.5 电荷传输方程 | 第41-42页 |
| 2.2.6 模型参数汇总 | 第42-43页 |
| 2.3 模型边界条件 | 第43-44页 |
| 2.4 H2-PEMFC 热管理和水管理耦合效应的数值研究 | 第44-59页 |
| 2.4.1 问题描述 | 第44-46页 |
| 2.4.2 进口充分润湿条件下工作温度对水分布的影响 | 第46-50页 |
| 2.4.3 低进口相对湿度下工作温度对水分布的影响 | 第50-54页 |
| 2.4.4 极板不均匀温度分布对液态水分布的影响 | 第54-59页 |
| 2.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第三章 氢气-质子交换膜燃料电池氢气局部缺乏诱导的阴极碳腐蚀现象 | 第60-77页 |
| 3.1 问题描述 | 第60-61页 |
| 3.2 模型简述 | 第61-65页 |
| 3.2.1 几何模型 | 第61-62页 |
| 3.2.2 与前述模型相比不同之处 | 第62-64页 |
| 3.2.3 边界条件 | 第64-65页 |
| 3.3 结果分析与讨论 | 第65-76页 |
| 3.3.1 氢气的传输与消耗 | 第65-69页 |
| 3.3.2 碳腐蚀速率的空间分布 | 第69-76页 |
| 3.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第四章 氢气-质子交换膜燃料电池氢气整体缺乏诱导的局部“氢泵”现象 | 第77-91页 |
| 4.1 问题描述 | 第77-78页 |
| 4.2 结果分析与讨论 | 第78-89页 |
| 4.2.1 电流和电势的空间分布 | 第78-80页 |
| 4.2.2 氢气氧化反应电流密度的决定因素 | 第80-82页 |
| 4.2.3 阳极进口区域的局部“氢泵”现象 | 第82-86页 |
| 4.2.4 电池工作条件对阴极析氢速率的影响 | 第86-89页 |
| 4.3 本章小结 | 第89-91页 |
| 第五章 直接甲醇燃料电池氧气缺乏诱导的析氢现象 | 第91-120页 |
| 5.1 直接甲醇燃料电池数学模型 | 第91-96页 |
| 5.1.1 几何模型和假设 | 第91-92页 |
| 5.1.2 模型控制方程 | 第92-96页 |
| 5.2 电池开路状态下析氢现象的数值研究 | 第96-105页 |
| 5.2.1 不同空气流量下电池的工作特性 | 第98-100页 |
| 5.2.2 原电池/电解池交界区域的特性 | 第100-101页 |
| 5.2.3 阴极水淹的影响 | 第101-105页 |
| 5.3 恒流放电及供氧不足条件下析氢反应的演变 | 第105-118页 |
| 5.3.1 实验简述 | 第105-107页 |
| 5.3.2 数学模型 | 第107页 |
| 5.3.3 结果与讨论 | 第107-118页 |
| 5.4 本章小结 | 第118-120页 |
| 第六章 全文总结 | 第120-124页 |
| 6.1 研究内容和结论 | 第120-122页 |
| 6.2 研究创新性 | 第122页 |
| 6.3 今后研究展望 | 第122-124页 |
| 6.3.1 数值模拟方面 | 第122-123页 |
| 6.3.2 实验研究方面 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-135页 |
| 符号与标记 | 第135-136页 |
| 攻读博士学位期间已发表的学术论文 | 第136-137页 |
| 致谢 | 第137页 |
