JJ9580-燃料电池多孔双极板性能研究 下载积分：100　资料编号： JJ9580

作品包括:

Word版说明书1份，共31页，约15000字

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共3张

摘要

针对燃料电池生成水排放不及时产生的水淹现象，本设计采用在阴极流道肋部插入多孔介质的方式，形成多孔双极板，研究插入多孔介质以及多孔介质的位置、数量分布对阴极水淹现象的缓解情况，同时探究通过插入多孔介质来优化燃料电池性能及其水管理能力的方案。

本设计使用3D建模软件Gambit设计出本文所需的PEMFC模型并进行网格划分，再使用流体力学模拟仿真软件Fluent对四种不同多孔介质插入方案的燃料电池模型进行数值模拟并绘制各组分云图：方案一：将阴极侧流道分为5段，每段20mm，在第二与第四段流道肋部插入多孔介质；方案二：同样将阴极侧流道分为5段，在靠近阴极侧流道出口处的一段流道的肋部插入多孔介质；方案三：将整条阴极流道的肋部都插入多孔介质；方案四：不插入多孔介质。

分析证明多孔介质的数量与分布位置对燃料电池性能会产生影响，插入多孔介质对阴极水淹现象有一定的缓解作用阴极水，对燃料电池性能的提升大概有11.52%，对水淹现象的缓解接近35%。

关键词：质子交换膜燃料电池；多孔介质；阴极水淹；Fluent模拟仿真

目录

第1章绪论1

1.1新能源汽车1

1.2新能源汽车的分类1

1.3新能源汽车的研究现状2

1.3.1燃料电池电动汽车研究现状2

1.3.2纯电动汽车研究现状2

1.3.3混合动力汽车的研究现状3

第2章PEMFC多孔双极板设计4

2.1燃料电池4

2.1.1燃料电池历史背景4

2.1.2燃料电池发展现状4

2.1.3燃料电池的工作原理5

2.1.4燃料电池的分类5

2.2质子交换膜燃料电池PEMFC 6

2.2.1 PEMFC发展及历史背景6

2.2.2 PEMFC的结构6

2.2.3 PEMFC的工作原理7

2.3燃料电池流场分类8

2.3.1蛇形流场8

2.3.2交指形流场8

2.3.3直通道流场8

2.3.4点状流场与网状流场8

2.3.5仿生型流场9

2.4流场设计9

2.4.1参数选择9

2.4.2流道几何结构10

2.5多孔介质12

2.5.1多孔介质的机理12

2.5.2燃料电池中多孔介质的应用12

2.5.3多孔介质插入设计13

2.6 PEMFC整体模型设计14

2.7本章小结15

第3章燃料电池建模与仿真16

3.1建模与仿真使用的软件16

3.2基本流体力学模型16

3.2.1质量守恒方程16

3.2.2动量守恒方程16

3.2.3能量守恒方程16

3.2.4组分守恒方程17

3.3电化学反应模型17

3.3.1电荷守恒方程17

3.3.2电化学动力学方程18

3.4水传输模型19

3.3燃料电池模型的建立22

3.4网格划分24

3.5模型各条件选取24

3.5.1指定边界条件类型24

3.5.2指定计算区域类型25

3.6在Fluent软件中对模型进行设置25

3.6.1设置电化学参数25

3.6.2设置边界条件25

3.6.3其余设置26

3.7仿真结果与数据分析26

3.7.1方案一仿真结果26

3.7.2方案二仿真结果27

3.7.3方案三仿真结果29

3.7.4方案四仿真结果30

3.8本章小结31

第4章结果与分析32

4.1多孔介质对电池性能影响32

4.2多孔介质对电池水淹现象的改善32

4.3多孔介质对气体传输的影响33

第5章总结与展望35

5.1全文总结35

5.2研究展望35

参考文献36

致谢38

温馨提示:

1、题目前面的备注【字母数字编号】为本站整理分类的编号，与课题内容无关，请选题时忽视；

2、若题目上备注三维，则表示文件里包含三维源文件，由于三维组成零件数量较多，为保证预览截图的简洁性，本站将三维文件夹进行了打包。三维及CAD预览截图，均为本站电脑打开软件进行截图的，保证能够打开，下载原件超高清，下载后解压即可；

3、本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装Office2007。图纸软件为AutoCAD,PROE,UG,SolidWorks，CATIA等；

4、本站所有图文资料仅供用户学习参考，不作为任何商用或其他用途；
5、本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 不包修改，不支持退换，同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失；

6、 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。