质子交换膜燃料电池传递过程数值分析
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 1 绪论 | 第11-35页 |
| ·燃料电池技术概述 | 第11-21页 |
| ·燃料电池的特点、应用和发展 | 第11-14页 |
| ·质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第14-15页 |
| ·质子交换膜燃料电池关键技术 | 第15-18页 |
| ·质子交换膜燃料电池工作过程分析 | 第18-21页 |
| ·质子交换膜燃料电池模型研究的意义 | 第21页 |
| ·质子交换膜燃料电池数学模型发展评述 | 第21-34页 |
| ·一维模型 | 第21-25页 |
| ·二维模型 | 第25-28页 |
| ·三维模型 | 第28-31页 |
| ·电堆模拟 | 第31-33页 |
| ·小结 | 第33-34页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第34-35页 |
| 2 直流道质子交换膜燃料电池二维模拟 | 第35-65页 |
| ·模型的提出 | 第35-44页 |
| ·模型概述 | 第35-36页 |
| ·控制方程 | 第36-41页 |
| ·边界条件 | 第41-44页 |
| ·求解策略 | 第44-47页 |
| ·网格划分 | 第44-45页 |
| ·计算方法及实现 | 第45-47页 |
| ·基本模拟 | 第47-58页 |
| ·极化曲线 | 第49页 |
| ·反应界面氧气摩尔分数和局部电流密度分布 | 第49-52页 |
| ·速度和压力分布 | 第52-55页 |
| ·质子膜内水传递的影响 | 第55-57页 |
| ·阴、阳极活化极化 | 第57-58页 |
| ·质子膜厚度的影响分析 | 第58-63页 |
| ·小结 | 第63-65页 |
| 3 质子交换膜燃料电池三维模拟 | 第65-85页 |
| ·模型的提出 | 第65-69页 |
| ·模型概述 | 第65-66页 |
| ·控制方程 | 第66-68页 |
| ·边界条件 | 第68-69页 |
| ·求解策略及网格划分 | 第69-71页 |
| ·基本模拟 | 第71-83页 |
| ·极化曲线 | 第72页 |
| ·气体传递特性及对局部电流密度分布的影响 | 第72-76页 |
| ·阴极活化极化 | 第76-78页 |
| ·膜内水传递及质子电导率 | 第78-80页 |
| ·三维速度场分布 | 第80-81页 |
| ·三维温度场的分布 | 第81-82页 |
| ·质子膜内的电势分布 | 第82-83页 |
| ·小结 | 第83-85页 |
| 4 质子交换膜燃料电池三维稳态参数化分析 | 第85-111页 |
| ·交指型流道质子交换膜燃料电池基本模拟分析 | 第85-98页 |
| ·流场特性分析 | 第86-88页 |
| ·组分传递特性及局部电流密度分布 | 第88-91页 |
| ·阴极活化极化 | 第91-93页 |
| ·质子膜电导率及膜内水传递 | 第93-96页 |
| ·温度分布 | 第96-97页 |
| ·电池输出性能 | 第97-98页 |
| ·扩散层孔隙率的影响分析 | 第98-100页 |
| ·操作压力的影响分析 | 第100-106页 |
| ·模拟参数确定 | 第100-101页 |
| ·模拟结果的讨论和分析 | 第101-106页 |
| ·进气系数的影响分析 | 第106-109页 |
| ·小结 | 第109-111页 |
| 5 质子交换膜燃料电池传递过程三维瞬态分析 | 第111-128页 |
| ·气体组分传递过程响应分析 | 第111-119页 |
| ·流道结构的影响 | 第111-114页 |
| ·启动特性分析 | 第114-117页 |
| ·输出电流密度突变的瞬态响应分析 | 第117-119页 |
| ·考虑质子膜内水积累过程的瞬态响应分析 | 第119-127页 |
| ·进气流速加倍的瞬态响应 | 第120-121页 |
| ·输出电流密度突变的瞬态响应分析 | 第121-127页 |
| ·小结 | 第127-128页 |
| 6 考虑多孔介质内两相影响的电池性能分析 | 第128-148页 |
| ·模型描述 | 第128-131页 |
| ·控制方程 | 第128-131页 |
| ·边界条件及求解策略 | 第131页 |
| ·基本模拟 | 第131-137页 |
| ·极化曲线 | 第132页 |
| ·气体传递特性及局部电流密度分布 | 第132-134页 |
| ·多孔介质内水饱和度及毛细压力分布 | 第134-136页 |
| ·质子膜内水传递和质子电导率 | 第136页 |
| ·温度分布 | 第136-137页 |
| ·多孔介质特性分析 | 第137-146页 |
| ·碳纤维直径的影响 | 第137-141页 |
| ·扩散介质厚度的影响 | 第141-144页 |
| ·扩散介质憎水性的影响 | 第144-146页 |
| ·小结 | 第146-148页 |
| 结论 | 第148-152页 |
| 1 论文总结 | 第148-151页 |
| 2 展望及以后工作重点 | 第151-152页 |
| 创新点摘要 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-163页 |
| 附录A 符号说明 | 第163-167页 |
| 附录B 网格说明及SIMPLE算法实现流程 | 第167-169页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第169-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
