1. 研究目的与意义（文献综述）

如今，节能与环保已成为人类社会可持续发展战略的核心，能源与环境已经成为人类社

会两大战略主题，低碳经济是人类社会发展过程中新的里程碑。故此，能源消耗与节能环保已经成为一个相互矛盾的关系。解决这一问题的关键是寻找替代能源。

氢能的高热值相比传统能源——汽油、煤等有较大优势。人类发展史伴随着能源的利用史，即从木材--石油（天然气）。可见对能源的利用方式，是从对高碳能源的使用到对富氧能源的幵发进行转变。同时，氧能作为最为清洁的能源之一，它满足人们对于减缓气候恶化的需求。对于氢能的开发利用，从形式上主要分为两种：其一是直接燃烧利用其热值，可直接利用热能亦可转化为电能使用；其二是通过发电装置直接将氢能转化为电能，其中最重要的应用之一即为燃料电池。美日等发达国家正大力发展氢氧燃料电池技术，旨在降低其发电成本。实现该目标主要依靠两种手段：其一，研究制氢储氢技术，降低氢气提供成本；目前日本公司jx holdings将幵发安全输氢技术，把自身炼油厂生产的氢溶于甲苯，使其液化进而实现常温常压状态下输送。该技术有望在2020年之前使氢气的价格将至汽油的水平。其二，研究氢氧燃料电池内部部件及系统，降低材料成本并提高电池运行效率和寿命。这项研究国际国内已经在近10余年内取得了长足的发展。

2. 研究的基本内容与方案

本毕业设计结合科研项目，采用多相多重弛豫时间格子玻尔兹曼方法建立扩散曾中的水气传输模型，主旨在建立一个快速可靠的计算模型，分析扩散层的气液传输性质，期望通过设计完成以下内容：

1.查阅关于LBM在燃料电池建模与仿真中的应用、GDL中气液传输过程的影响因素研究方面的文献资料，了解国内外相关研究现状； 2．根据多相MRT-LBM建立扩散层中的气液运输模型； 3．利用所建立模型，模拟研究扩散层中气液传输性质； 4．结合Paraview展示与分析计算结果。

3. 研究计划与安排

1．2018.12.29-2019.1.6：学生在系统中填写选题志愿，指导老师和学生双选。毕业实习预备周。

2．2017.1.9-2017.1.13：教师确定指导人选，对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。

3．（1.06-1.18）：赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。

4. 参考文献（12篇以上）

【1】kui jiao , xianguo li ；water transport in polymer electrolyte membrane fuel cells.kui jiao , xianguo li;progress in energy and combustion science 37 (2011) 221-291

【2】mengbo ji and zidong wei；a review of water management in polymer electrolyte membrane fuel cells mengbo ji and zidong wei ;energies 2009, 2, 1057-1106;

【3】phengxay deevanhxay , takashi sasabe , shohji tsushima, shuichiro hirai；effect of liquid water distribution in gas diffusion media with andwithout microporous layer on pem fuel cell performance.phengxay deevanhxay , takashi sasabe , shohji tsushima, shuichiro hirai;electrochemistry communications 34 (2013) 239–241