| 中文摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 字母注释表 | 第14-18页 |
| 第一章 前言 | 第18-34页 |
| 1.1 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 应用前景广阔 | 第18-19页 |
| 1.2 PEMFC的基本原理和组成 | 第19-22页 |
| 1.2.1 基本原理 | 第19-20页 |
| 1.2.2 电池组成 | 第20-22页 |
| 1.3 PEMFC工作性能表征及冷启动特性 | 第22-24页 |
| 1.3.1 电压-电流密度曲线 | 第22-24页 |
| 1.3.2 冷启动特性 | 第24页 |
| 1.4 PEMFC冷启动研究进展 | 第24-32页 |
| 1.4.1 实验研究 | 第24-26页 |
| 1.4.2 模拟研究 | 第26-29页 |
| 1.4.3 启动模式和辅助冷启动研究 | 第29-32页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第32页 |
| 1.6 本章小结 | 第32-34页 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池冷启动实验 | 第34-41页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 实验基本情况 | 第34-37页 |
| 2.2.1 实验系统 | 第34-35页 |
| 2.2.2 电池组装及物理参数 | 第35-36页 |
| 2.2.3 PEMFC冷启动实验程序 | 第36-37页 |
| 2.2.4 PEMFC冷启动实验方案 | 第37页 |
| 2.3 PEMFC的实测极化曲线 | 第37-38页 |
| 2.4 PEMFC的冷启动实验 | 第38-40页 |
| 2.4.1 电流密度的比较 | 第38页 |
| 2.4.2 阳极进气压力的比较 | 第38-39页 |
| 2.4.3 阴极进气压力的比较 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 质子交换膜燃料电池冷启动模型 | 第41-56页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 物理模型 | 第42页 |
| 3.3 数学模型及假设 | 第42页 |
| 3.4 守恒方程 | 第42-52页 |
| 3.4.1 膜中非结冰水质量守恒方程 | 第42-45页 |
| 3.4.2 膜中结冰水质量守恒方程 | 第45页 |
| 3.4.3 液态水的质量守恒方程 | 第45-46页 |
| 3.4.4 能量守恒方程 | 第46-50页 |
| 3.4.5 冰的形成和水蒸汽的传输 | 第50-51页 |
| 3.4.6 燃料电池堆的性能 | 第51-52页 |
| 3.5 边界条件 | 第52-53页 |
| 3.6 计算程序 | 第53页 |
| 3.7 模型验证 | 第53-55页 |
| 3.8 PEMFC阳极和阴极带氢氧反应情形下模型的完善 | 第55页 |
| 3.9 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 质子交换膜燃料电池恒功率、恒电流和恒电压三种冷启动模式研究 | 第56-72页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 不同冷启动模式的冷启动过程 | 第56-64页 |
| 4.2.1 恒功率高电流模式 | 第56-58页 |
| 4.2.2 恒功率低电流模式 | 第58-61页 |
| 4.2.3 恒电流模式 | 第61页 |
| 4.2.4 恒电压模式 | 第61-64页 |
| 4.2.5 四种冷启动模式电堆平均温度的比较 | 第64页 |
| 4.3 各种运行参数和初始条件对恒功率高电流冷启动模式的影响 | 第64-71页 |
| 4.3.1 启动功率的影响 | 第65页 |
| 4.3.2 初始水含量的影响 | 第65-68页 |
| 4.3.3 初始温度的影响 | 第68-70页 |
| 4.3.4 催化层中离聚物体积分数的影响 | 第70-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第五章 质子交换膜燃料电池最大功率冷启动模式研究 | 第72-82页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 最大功率冷启动 | 第72-75页 |
| 5.3 不同冷启动模式的比较 | 第75-78页 |
| 5.4 初始水含量和启动温度的影响 | 第78-80页 |
| 5.4.1 初始水含量的影响 | 第78-79页 |
| 5.4.2 启动温度的影响 | 第79-80页 |
| 5.5 本章小结 | 第80-82页 |
| 第六章 质子交换膜燃料电池阳极和阴极加氢氧反应冷启动研究 | 第82-99页 |
| 6.1 引言 | 第82页 |
| 6.2 阳极/阴极加催化反应的最大功率冷启动模式 | 第82-88页 |
| 6.3 冷启动模式的影响 | 第88-91页 |
| 6.4 从-40℃下的快速启动 | 第91-94页 |
| 6.5 设计参数的影响 | 第94-96页 |
| 6.6 没有冰形成的快速启动 | 第96页 |
| 6.7 过冷现象 | 第96-97页 |
| 6.8 本章小结 | 第97-99页 |
| 第七章 质子交换膜燃料电池阳极氢氧催化反应辅助冷启动三维模拟 | 第99-113页 |
| 7.1 引言 | 第99页 |
| 7.2 计算模型 | 第99-104页 |
| 7.2.1 工作原理 | 第99-101页 |
| 7.2.2 守恒方程 | 第101-104页 |
| 7.2.3 边界条件和初始条件 | 第104页 |
| 7.2.4 计算程序 | 第104页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第104-111页 |
| 7.3.1 电池电流密度和阴极催化层体积分数的比较 | 第105-106页 |
| 7.3.2 阳极催化层、阴极催化层和膜中水含量的比较 | 第106-107页 |
| 7.3.3 电池平均温度的比较 | 第107页 |
| 7.3.4 各种热产生率与热损失率的比较 | 第107-109页 |
| 7.3.5 冰体积分数在阴极中部横截面处不同时刻的分布 | 第109页 |
| 7.3.6 电池平均温度在阴极中部横截面处不同时刻的分布 | 第109-111页 |
| 7.4 本章小结 | 第111-113页 |
| 第八章 总结与展望 | 第113-117页 |
| 8.1 研究结论 | 第113-115页 |
| 8.2 研究创新性 | 第115页 |
| 8.3 研究展望 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-129页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第129-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
