文档介绍：指导教师姓名』塑垃职称—』韭灶学位嫱烈武多萎理歹大薯密级——答辩委员会主席羞盏塑丝评阅人盖薤赵丝蕴丝篁整丝兰玺使童运英文题目:旦曼墨塾垒堕鱼堡坠塾塾曼盦堕擞憷莸┷永邈左扭撼区王猩学位授予单位盛这堡王太堂学位授予厦王童逸腿憋越皇渔猃却逋道的遮让生槿拟研究生姓各申请学位级别:三堂亟±:论文答辩日期:兰煸月题分类号学校代码:】萦鉠位论文目:昀橹辆ケほ永莸ゞ曼丛曼兰坠坠蒇勇淖孤￡
研究生┟:┟:翌日期:圣型浩颍呵签名:』鱼垒臣日期:垄』:￡独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
摘要同的冷却水流量下,设计为蛇行流道的冷却板模型虳的表面温度均匀性好燃料电池具有清洁和高效的优点,使之最有可能成为内燃机的替代品,在众多类型的燃料电池中,质子交换膜燃料电池拥有更高的功率密度和更快的冷启动速度,成为当前开发的重点。质子交换膜的效率在%ブ洌诓吭有%サ哪芰亢纳⑽H饶苄枰Mü淙聪低炒摺H绻鱿低车娜裙芾不当,会使得电池内部的质子交换膜过干或局部出现“水淹”的现象,而使电池的性能下降。大功率燃料电池堆主要通过冷却循环水带走反应产生的热量来实现对电堆温度的控制。本文设计了蛇行和并行型式流道的冷却板,模拟了冷却板中的传热传质,分析和评价了几种冷却板的优劣;同时对秃蚙型冷却水分配道进行了模拟和优化。首先,介绍了燃料电池中热量的来源和散发途径,并建立了燃料电池工作过程的数学模型,模型综合考虑了电池中质量守恒和电荷守恒,以及催化层中的电化学反应,计算了不同的电流密度下输出电压,过比较模型计算结果与试验结果验证模型。同时对燃料电池在工作电流密度为/辈娜攘亢退需的冷却水的流量进行了估计。为了对电堆进行有效的热管理,设计了四种流道型式的冷却板,其中冷却板虰的流道型式为并行,冷却板虳的流道型式为蛇行,并且建立了模型,验证了网格密度对计算结果的影响,确定每个模型所需的网格数日为万,分析了冷却板表面的最高温度,平均温度、温度均匀因子和冷却水进出口压差。计算分析表明:淙此牧髁吭酱螅淙窗灞砻娴奈露染刃栽胶茫但是同时会使得冷却水进出口压降变大,水泵需要消耗更多的能量。谙于设计为并行流道的冷却板模型虰。然后,建立了三维电池堆的秃蚙型冷却分配道的P停治隽瞬同型式的分配道对冷却板中循环水分配均匀性的影响。为了节省计算成本,对模型作了简化,使用直流道代替实际真实的冷却流道,并且将直流道区域设置为多孔介质来模拟真实流道中的压降。计算结果表明:淙此牧髁慷苑配道的分配均匀性影响很小;谙嗤牧髁肯拢琔型分配道的分配均匀性更
好;谙嗤牧髁肯拢黾臃峙涞赖目矶扔欣谔岣咂浞峙渚刃浴关键词:质子交换膜燃料电池,冷却板,分配道,计算流体力学Ⅱ
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第轮首咏换荒と剂系绯厝确治觥水冷质子交换膜燃料电池热管理的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.燃料电池热源分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..燃料电池热量的散发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..燃料电池热平衡的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.P偷慕ⅰ.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第轮首咏换荒と剂系绯乩淙戳鞯婪治龌燃料电池冷却流道的模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..肷⒎椒ā摘第
.肷⒏⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第吕淙戳鞯赖腃分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..边界条件及计算方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.