车用PEMFC阴极泡沫型流场排水研究开题报告
2020-02-18 19:27:51
1. 研究目的与意义（文献综述）
论文的目的：
现实的能源危机和环境问题，使得人们对新能源的开发和需求变得越来越重要。质子交换膜燃料电池具有率密度高、能量转换效率高、低温启动和无污染等优点,所以是目前很有希望应用于便携式电源、小型固定发电站、电动汽车等交通工具的动力电源,市场前景相当可观。而目前的燃料电池还处于研究阶段,它的一些机理和关键问题没有解决,流场就是其中一个长期研究,但是仍然没有最终解决的方面[1]。质子交换膜燃料电池（pemfc）作为一种新能源氢能的利用装置，以特有的优势和发展潜力，其研究和运用也越来越受到重视。如何获得高性能，是当下对其研究的热点和难点之一[2]。
影响pemfc性能的因素有很多，水是其中影响pemfc性能的关键因素之一[3]。如何保持电池内水的相对平衡，即对电池实现有效的水管理，是现在研究上的难点之一。电池的流场作为电池排水通道和气体流通通道的，其对结构对电池的水管理具有非常重要的作用。流场板是双极板最重要的组成部件,流场设计的好坏极大的影响电池的性能,对于大面积燃料电池,流场的作用显得尤为重要,电极工作面积加大过程中,流场设计不合理往往是导致电池性能下降的主要原因。在燃料电池流场的研究方面,至今已开发点状、网状、直流道、蛇形和交指形等传统流场[4-6]。另外,还有大量的新型流场被设计出来。本文以pemfc的阴极流场结构为基础，研究和分析模拟不同流道厚度，不同孔隙率，不同的温度，电流密度及阴极过量系数对阴极流道排水性能的影响。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
（1）由于pem燃料电池电化学反应生成的液态水主要聚集在阴极，为了简化燃料电池系统的模型，在实验设计中只考虑阴极部分，建立不同流道厚度及不同孔隙率的阴极流道模型，模拟观察流道内液态水的流动情况，流道的材料为金属镍板，流道长宽尺寸分别为100mm*50mm，50mm*100mm[23]。
（2）在流道模型中设置进气口及进水口来模拟阴极流道的排水效果。
3. 研究计划与安排
| 周次（时间） | 工作内容 |
| 18~19(2019.1.2~2019.1.11) | 毕业实习 |
| 19~20 (2019.1.7~2019.1.18) | 分组、确定选题、资料收集。 |
| 1(2019.2.18~2019.2.22) | 外文文献翻译及消化资料，撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。 |
| 2(2019.2.25~2019.3.1) | 分组进行开题讨论，修改开题报告；提交实习日记及实习报告。 |
| 3~5(2019.3.4~2019.3.22) | 完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。 |
| 6~10(2019.3.25~2019.4.26) | 撰写论文，提交中期审查报告。 |
| 11~14(2019.4.29~2019.5.24) | 论文修改，网上查重，审查通过并打印，提交所有毕业论文资料。 |
| 15(2019.5.27~2019.5.31) | 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并审查答辩资格。 |
| 16(2019.6.3~2019.6.7) | 参加答辩
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4. 参考文献（12篇以上）
1. 杨绍军，罗志平，潘牧，丁刚强.质子交换膜燃料电池水管理[j].电池工业,2005,10(2)：100-104.
2. 邱成.质子交换膜燃料电池平行流场水管理研究[d].浙江工业大学,2013.
3. 杨丽军,尉海军,朱磊,简旭宇,王忠,蒋利军. 质子交换膜燃料电池双极板的研究现状及展望[j].金属功能材料, 2009,16(5):50-58.
