| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 前言 | 第13-14页 |
| 1.2 燃料电池的发展历史 | 第14-15页 |
| 1.3 燃料电池的工作原理 | 第15-16页 |
| 1.4 燃料电池的分类 | 第16-20页 |
| 1.5 质子交换膜燃料电池 | 第20-24页 |
| 1.5.1 双极板 | 第20-22页 |
| 1.5.2 膜电极组件 | 第22-23页 |
| 1.5.3 PEM燃料电池的优势与应用 | 第23-24页 |
| 1.6 高温质子交换膜燃料电池 | 第24-25页 |
| 1.7 本文中流道结构模型分析 | 第25-26页 |
| 1.8 本文研究的意义和主要内容 | 第26-27页 |
| 1.8.1 本文研究的意义 | 第26页 |
| 1.8.2 本文研究的主要内容 | 第26-27页 |
| 第二章 HT-PEM燃料电池数学模型的建立 | 第27-35页 |
| 2.1 数学模型的描述 | 第27页 |
| 2.2 基本流体力学模型 | 第27-30页 |
| 2.2.1 质量守恒方程 | 第27页 |
| 2.2.2 动量守恒方程 | 第27-29页 |
| 2.2.3 能量守恒方程 | 第29-30页 |
| 2.2.4 组分守恒方程 | 第30页 |
| 2.3 电化学反应模型 | 第30-33页 |
| 2.3.1 电化学方程 | 第30-32页 |
| 2.3.2 电流守恒方程 | 第32页 |
| 2.3.3 反应物消耗和水生成 | 第32-33页 |
| 2.4 多孔介质中的气体传输模型 | 第33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-35页 |
| 第三章 气体扩散层渗透率对HT-PEM燃料电池性能的影响 | 第35-51页 |
| 3.1 渗透率对燃料电池性能的影响 | 第35页 |
| 3.2 COMSOL Multiphysics多物理耦合分析软件简介 | 第35-37页 |
| 3.3 COMSOL Multiphysics的求解计算步骤 | 第37-38页 |
| 3.3.1 物理参数的定义 | 第37页 |
| 3.3.2 模型的建立 | 第37页 |
| 3.3.3 材料 | 第37页 |
| 3.3.4 物理场的选择和设置 | 第37-38页 |
| 3.3.5 有限元网格的划分 | 第38页 |
| 3.3.6 求解 | 第38页 |
| 3.3.7 可视化后处理 | 第38页 |
| 3.3.8 拓扑优化和参数化分析 | 第38页 |
| 3.4 电池与燃料电池模块 | 第38-40页 |
| 3.5 模型建立 | 第40-41页 |
| 3.5.1 物理模型的建立 | 第40页 |
| 3.5.2 模型的假设 | 第40-41页 |
| 3.6 COMSOL仿真计算步骤及设置 | 第41-47页 |
| 3.6.1 定义 | 第41-42页 |
| 3.6.2 几何 | 第42页 |
| 3.6.3 材料 | 第42-43页 |
| 3.6.4 二次电流分布 | 第43页 |
| 3.6.5 浓物质传递(阳极) | 第43-44页 |
| 3.6.6 浓物质传递(阴极) | 第44页 |
| 3.6.7 自由和多孔介质流动 | 第44-45页 |
| 3.6.8 网格划分 | 第45-46页 |
| 3.6.9 求解 | 第46-47页 |
| 3.7 结果与讨论 | 第47-50页 |
| 3.7.1 膜电流密度变化分析 | 第47-48页 |
| 3.7.2 阴极氧气浓度变化分析 | 第48-49页 |
| 3.7.3 阴极压力变化分析 | 第49-50页 |
| 3.8 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 蛇形流场HT-PEM燃料电池性能影响因素的数值模拟 | 第51-59页 |
| 4.1 蛇形流场的优势 | 第51页 |
| 4.2 模型建立 | 第51-53页 |
| 4.3 网格划分与边界条件的设置 | 第53-54页 |
| 4.3.1 网格划分 | 第53-54页 |
| 4.3.2 边界条件的设置 | 第54页 |
| 4.4 影响HT-PEM燃料电池输出性能的因素 | 第54-58页 |
| 4.4.1 蛇形流场的流型 | 第54-56页 |
| 4.4.2 质子交换膜的电导率 | 第56-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 HT-PEM燃料电池组合流场的性能模拟 | 第59-69页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 模型的建立 | 第59-61页 |
| 5.2.1 物理模型的建立 | 第59-60页 |
| 5.2.2 模型的假设 | 第60-61页 |
| 5.3 物理场的创建及其条件设置 | 第61-63页 |
| 5.3.1 二次电流分布 | 第61页 |
| 5.3.2 浓物质传递(阳极) | 第61-62页 |
| 5.3.3 浓物质传递(阴极) | 第62-63页 |
| 5.3.4 自由和多孔介质流动 | 第63页 |
| 5.4 网格划分与边界条件的设置 | 第63-65页 |
| 5.4.1 网格划分 | 第63-64页 |
| 5.4.2 边界条件的设置 | 第64-65页 |
| 5.5 结果与分析 | 第65-68页 |
| 5.5.1 极化曲线 | 第65-66页 |
| 5.5.2 阴极氧气浓度变化分析 | 第66-67页 |
| 5.5.3 阴极流道中心压力变化分析 | 第67-68页 |
| 5.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 全文总结 | 第69-70页 |
| 6.2 展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-77页 |
| 作者简介 | 第77页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第77页 |
| 攻读硕士学位期间获得的专利 | 第77-79页 |
| 致谢 | 第79页 |
