| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第17-37页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第17-19页 |
| 1.1.1 汽车排放物的污染及其危害 | 第17页 |
| 1.1.2 新能源汽车 | 第17-18页 |
| 1.1.3 燃料电池汽车的开发水平 | 第18页 |
| 1.1.4 氢能技术路线图 | 第18-19页 |
| 1.2 燃料电池 | 第19-21页 |
| 1.2.1 燃料电池工作原理 | 第19页 |
| 1.2.2 燃料电池分类 | 第19-21页 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 | 第21-23页 |
| 1.3.1 质子交换膜燃料电池的基本结构与工作原理 | 第21-22页 |
| 1.3.2 质子交换膜燃料电池特点 | 第22-23页 |
| 1.4 质子交换膜燃料电池研究现状 | 第23-31页 |
| 1.4.1 质子交换膜燃料电池的性能仿真研究现状 | 第23-24页 |
| 1.4.2 质子交换膜燃料电池的水管理研究现状 | 第24-28页 |
| 1.4.3 质子交换膜燃料电池在交通领域应用研究现状 | 第28-31页 |
| 1.5 本文研究内容和方法 | 第31-32页 |
| 符号说明 | 第32页 |
| 参考文献 | 第32-37页 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池数学模型 | 第37-56页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 数学模型 | 第37-45页 |
| 2.2.1 计算区域 | 第37-38页 |
| 2.2.2 模型假设 | 第38页 |
| 2.2.3 控制方程与源项 | 第38-43页 |
| 2.2.4 电化学特性方程 | 第43页 |
| 2.2.5 膜中水传输控制方程 | 第43-45页 |
| 2.3 边界条件及其他参数 | 第45-47页 |
| 2.4 数值仿真过程 | 第47-48页 |
| 2.5 模型验证与仿真工况 | 第48-50页 |
| 2.5.1 模型验证 | 第48-50页 |
| 2.5.2 仿真工况 | 第50页 |
| 2.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 符号说明 | 第51-54页 |
| 参考文献 | 第54-56页 |
| 第三章 平行流场PEMFC 数值仿真 | 第56-74页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 平行流场PEMFC 物理参数分布 | 第56-59页 |
| 3.2.1 平行流场PEMFC 流道和气体扩散层中流体速度场分布 | 第56-57页 |
| 3.2.2 平行流场PEMFC 温度场分布 | 第57页 |
| 3.2.3 平行流场PEMFC 压力场分布 | 第57-59页 |
| 3.3 平行流场PEMFC 物质量的分布 | 第59-62页 |
| 3.3.1 平行流场PEMFC 阴极流道和气体扩散层中氧气质量分数分布 | 第59-61页 |
| 3.3.2 平行流场PEMFC 阳极流道和气体扩散层中氢气质量分数分布 | 第61-62页 |
| 3.4 平行流场PEMFC 的水传递与水管理 | 第62-67页 |
| 3.4.1 平行流场PEMFC 流道和气体扩散层中气态水的质量分数分布 | 第62-64页 |
| 3.4.2 平行流场PEMFC 流道和气体扩散层中液态水的质量分数分布 | 第64-66页 |
| 3.4.3 平行流场PEMFC 膜中净水传递系数分布 | 第66页 |
| 3.4.4 平行流场PEMFC 膜中水含量分布 | 第66-67页 |
| 3.5 平行流场PEMFC 性能及其影响因素 | 第67-72页 |
| 3.5.1 平行流场PEMFC 过电势分布 | 第67页 |
| 3.5.2 平行流场PEMFC 电流密度分布 | 第67-69页 |
| 3.5.3 阴极氧化剂种类对平行流场PEMFC 性能的影响 | 第69页 |
| 3.5.4 流道进气速度对平行流场PEMFC 性能的影响 | 第69-70页 |
| 3.5.5 流道出口压力对平行流场PEMFC 性能的影响 | 第70页 |
| 3.5.6 质子交换膜厚度对平行流场PEMFC 性能的影响 | 第70页 |
| 3.5.7 流道筋宽对平行流场PEMFC 性能的影响 | 第70-72页 |
| 3.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第四章 交指流场PEMFC 数值仿真 | 第74-97页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 交指流场PEMFC 物理参数分布 | 第74-79页 |
| 4.2.1 交指流场PEMFC 流道和气体扩散层中流体速度场分布 | 第74-75页 |
| 4.2.2 交指流场PEMFC 温度场分布 | 第75页 |
| 4.2.3 交指流场PEMFC 压力场分布 | 第75-79页 |
| 4.3 交指流场PEMFC 物质量的分布 | 第79-80页 |
| 4.3.1 交指流场PEMFC 阴极流道和气体扩散层中氧气质量分数分布 | 第79-80页 |
| 4.3.2 交指流场PEMFC 阳极流道和气体扩散层中氢气质量分数分布 | 第80页 |
| 4.4 交指流场PEMFC 的水传递与水管理 | 第80-85页 |
| 4.4.1 交指流场PEMFC 流道和气体扩散层中气态水的质量分数分布 | 第80-83页 |
| 4.4.2 交指流场PEMFC 流道和气体扩散层中液态水的质量分数分布 | 第83-84页 |
| 4.4.3 交指流场PEMFC 膜中净水传递系数分布 | 第84-85页 |
| 4.4.4 交指流场PEMFC 膜中水含量分布 | 第85页 |
| 4.5 交指流场PEMFC 性能及其影响因素 | 第85-91页 |
| 4.5.1 交指流场PEMFC 过电势分布 | 第85-87页 |
| 4.5.2 交指流场PEMFC 电流密度分布 | 第87页 |
| 4.5.3 阴极氧化剂种类对交指流场PEMFC 性能的影响 | 第87页 |
| 4.5.4 流道进气速度对交指流场PEMFC 性能的影响 | 第87-89页 |
| 4.5.5 流道出口压力对交指流场PEMFC 性能的影响 | 第89页 |
| 4.5.6 质子交换膜厚度对交指流场PEMFC 性能的影响 | 第89-91页 |
| 4.5.7 流道筋宽对交指流场PEMFC 性能的影响 | 第91页 |
| 4.6 不同因素对平行流场和交指流场PEMFCs 性能影响程度的分析 | 第91-95页 |
| 4.6.1 流场流型对PEMFC 性能的影响 | 第91页 |
| 4.6.2 阴极氧化剂种类对平行流场和交指流场PEMFCs 性能的影响程度 | 第91页 |
| 4.6.3 流道进气速度对平行流场和交指流场PEMFCs 性能的影响程度 | 第91-93页 |
| 4.6.4 流道出口压力对平行流场和交指流场PEMFCs 性能的影响程度 | 第93页 |
| 4.6.5 质子交换膜厚度对平行流场和交指流场PEMFCs 性能的影响程度 | 第93页 |
| 4.6.6 流道筋宽对平行流场和交指流场PEMFCs 性能的影响程度 | 第93-95页 |
| 4.7 本章小结 | 第95-97页 |
| 第五章 质子交换膜燃料电池水管理的实验研究 | 第97-114页 |
| 5.1 引言 | 第97-98页 |
| 5.2 两相流流型与双平行电导探针流型测试技术 | 第98页 |
| 5.2.1 两相流流型 | 第98页 |
| 5.2.2 双平行电导探针流型测试技术 | 第98页 |
| 5.3 实验装置 | 第98-101页 |
| 5.3.1 供气、供水系统 | 第98-99页 |
| 5.3.2 电导探针测试系统与可视化摄像系统 | 第99-101页 |
| 5.4 实验方案与实验工况 | 第101-104页 |
| 5.4.1 实验方案 | 第101页 |
| 5.4.2 实验工况设计计算 | 第101-104页 |
| 5.5 实验结果 | 第104-111页 |
| 5.5.1 典型工况实验结果与流型图 | 第104-107页 |
| 5.5.2 质子交换膜燃料电池实际运行时仿真流道实验结果 | 第107-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 符号说明 | 第112页 |
| 参考文献 | 第112-114页 |
| 第六章 质子交换膜燃料电池-内燃机联合驱动系统 | 第114-125页 |
| 6.1 引言 | 第114页 |
| 6.2 质子交换膜燃料电池-内燃机联合驱动系统 | 第114-115页 |
| 6.2.1 系统构成与工作原理 | 第114-115页 |
| 6.2.2 系统特点 | 第115页 |
| 6.3 系统的物质平衡 | 第115-118页 |
| 6.3.1 阳极换热-加湿器的物质平衡 | 第115-116页 |
| 6.3.2 阳极流域的物质平衡 | 第116-117页 |
| 6.3.3 内燃机的物质平衡 | 第117页 |
| 6.3.4 阴极流域的物质平衡 | 第117-118页 |
| 6.4 系统的热平衡 | 第118-119页 |
| 6.4.1 系统各部分的热平衡 | 第118-119页 |
| 6.4.2 系统效率 | 第119页 |
| 6.5 计算结果 | 第119页 |
| 6.6 本章小结 | 第119-123页 |
| 符号说明 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-125页 |
| 第七章 总结与展望 | 第125-128页 |
| 7.1 全文总结 | 第125-126页 |
| 7.2 创新点 | 第126-127页 |
| 7.3 今后工作展望 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-130页 |
| 作者攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 | 第130-132页 |
