PEM燃料电池的阴极增湿与水管理研究
| 第1章 绪论 | 第1-23页 |
| ·课题背景 | 第10-14页 |
| ·质子交换膜燃料电池 | 第10-14页 |
| ·质子交换膜燃料电池的水管理 | 第14页 |
| ·文献综述 | 第14-20页 |
| ·质子交换膜燃料电池主要影响因素 | 第15-16页 |
| ·燃料电池的建模和数值模拟 | 第16-18页 |
| ·质子交换膜燃料电池的增湿技术 | 第18-19页 |
| ·质子交换膜燃料电池的电极结构和水管理 | 第19-20页 |
| ·本文工作 | 第20-23页 |
| ·质子交换膜燃料电池的分析模型 | 第21页 |
| ·燃料电池热力学与动力学特性分析 | 第21页 |
| ·阴极加湿对燃料电池性能的影响 | 第21页 |
| ·进气方式改进对水分布与电池性能的影响 | 第21-22页 |
| ·扩散层结构改进对水分布与电池性能影响 | 第22-23页 |
| 第2章 燃料电池热力学与电极过程动力学理论分析 | 第23-33页 |
| ·燃料电池的热力学分析 | 第23-25页 |
| ·化学反应热与热力学效率分析 | 第24页 |
| ·温度对化学反应热与热力学效率的影响模型 | 第24-25页 |
| ·极化热与化学反应动力学过程 | 第25页 |
| ·燃料电池的电化学效率 | 第25-28页 |
| ·阴极水淹的浓差扩散极限电流模型研究 | 第28-32页 |
| ·催化层的两种模型 | 第28-29页 |
| ·考虑催化层液膜的极限电流公式推导 | 第29-30页 |
| ·催化层水淹对极限电流的影响分析 | 第30-32页 |
| ·本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 质子交换膜燃料电池的数学模型 | 第33-42页 |
| ·燃料电池的流动、传热与传质模型 | 第33-38页 |
| ·基本流体力学模型 | 第33-36页 |
| ·多孔介质中的流动与传质模型 | 第36-37页 |
| ·Kelvin方程 | 第37-38页 |
| ·质子交换膜内的水传递模型 | 第38-39页 |
| ·电迁移 | 第38页 |
| ·压力迁移 | 第38-39页 |
| ·浓差扩散 | 第39页 |
| ·燃料电池催化层中的电化学反应模型 | 第39-41页 |
| ·Butler-Volmer方程 | 第39-40页 |
| ·电流守恒方程 | 第40-41页 |
| ·开路电压控制方程 | 第41页 |
| ·活化极化的控制方程 | 第41页 |
| ·反应物消耗和水生成 | 第41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 阴极增湿对浓差极化的影响 | 第42-50页 |
| ·模型分析 | 第42-45页 |
| ·几何模型、网格划分、物性参数 | 第42-44页 |
| ·数学模型 | 第44-45页 |
| ·结果及讨论 | 第45-49页 |
| ·增湿对水的摩尔浓度分布的影响 | 第45-47页 |
| ·增湿对氧气浓度的影响 | 第47-48页 |
| ·阴极增湿对燃料电池性能的影响 | 第48-49页 |
| ·本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 阴极进气方式优化与水管理研究 | 第50-60页 |
| ·进气方式改进的模型分析 | 第50-54页 |
| ·各种改进方案的几何模型 | 第50-51页 |
| ·模型假设 | 第51-52页 |
| ·数学模型 | 第52页 |
| ·操作参数 | 第52-53页 |
| ·网格划分与边界条件设置 | 第53-54页 |
| ·结果分析 | 第54-59页 |
| ·逆向进气结果分析 | 第54-56页 |
| ·阴极二次进气方案结果分析 | 第56-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第6章 阴极扩散层结构优化与水管理研究 | 第60-66页 |
| ·扩散层结构改进方案设计与模型分析 | 第60-63页 |
| ·改进方案的几何模型 | 第60-61页 |
| ·模型假设 | 第61页 |
| ·数学模型 | 第61-62页 |
| ·操作参数与网格划分 | 第62-63页 |
| ·边界条件设置 | 第63页 |
| ·结果分析 | 第63-65页 |
| ·水的浓度分布分析 | 第63-64页 |
| ·氧气的浓度分布分析 | 第64-65页 |
| ·扩散层带孔方案伏安曲线分析 | 第65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第7章 结论 | 第66-68页 |
| ·结论 | 第66-67页 |
| ·展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目 | 第74页 |
