论论文的背景及目的：

能 能源是人类社会存在的基石和发展的动力，其中氢气作为一种高效、洁净、可循环使用、资源丰富的车用替代燃料，前景十分诱人。氢的储存方式有：高压气体储存、低温液体储存，以及各种各样固态储存方式。目前，高压气体储存是比较实际、可靠、持久和认可的储存方式。对于车载高压氢气瓶有两种充气过程 ：慢速充气和快速充气，慢速充气是使用无污染高压压缩机 (一般为隔膜式压缩机 )直接对气瓶进行充气，由于压缩机流量一般相对较小，充气时间较长，以小时计。快速充气式采用高压大容量气罐对车载气瓶直接供气的形式，充气时间较短，以分钟计。在这种工作方式下，充气过程相当于由高压容器向低压容器放气的过程，过程中气体温度会有显著升高。快速充气过程中的温升现象将导致储氢密度降低，从而缩短氢能汽车的续驶里程。而本文则主要是对氢气快充过程的传热特性的研究，找到解决该问题的方法。

论论文的意义：

现 如今，氢能汽车有着十分良好的发展前景，氢气的储运是其中的一个关键技术。其中充放氢技术又是一个重要难点。在快速充放的过程中的温度的升高，将导致储氢密度降低，从而缩短氢能汽车的续驶里程。但现在在该方面的研究还比较少。因此，本文具有一定的理论意义。

随 随着社会经济的发展，面对化石燃料能源枯竭的挑战，近年来世界各国纷纷关注新能源的开发，其中氢能以其清洁、无污染、效率高等优点而受到青睐。而如何储存氢气以及在充放氢的过程中如何控制温度则是一个难题，从而可以更好地利用可再生的清洁能源。本文则主要进行该方面的研究。因此，本文具有重要的现实意义。

高高压储氢快充过程的传热模型在国内外的研究现状分析：

目 目前最具商业化潜力和市场预期的氢能汽车主要有氢燃料电池汽车和氧内燃机汽车两种。其中氢燃料电池车以其清洁、能源利用效率高和没有温室气体排放等优点而备受各国政府及汽车产业巨头关注。着世界各国氣燃料电池车相关技术开发的推进，车用高压储氣气瓶快充温升研究得到了快速的发展。

根 根据现有已发表的文献，世界各国政府及相关的产业巨头均已开始或完成了一些车用高压储氢气瓶的快充试验。但是由于车用高压储氧气瓶的快充斌验耗资较大，已发表的试验数据相对较少。目前日本自动车研究所，是世界范围内氢燃料电池车技术领域最为活跃的研究机构之一。该组织与日本经济产业省合作，利用经产省的曰本氢能及燃料电池示范项目的资助以及日本新能源产业的技术综合开发机构的技术支持，巳经完成了较多的试验及模拟研究。加拿大温哥华的英属不列颠哥伦比亚大学清洁能源研究中心也在车用高压储氧容器的快充温升研究方面完成了一些相关研究，并受到加拿大联邦政府所属的加拿大西部经济多样化组织的资助。浙江大学化工机械研究所高压过程装备实验室，也一直致力于高压储氣系统相关技术的研究，并受到了国家高技术研究发展计划（863计划）和国家重点基础研究发展计划（973计划）的资助。

由 由于车用储氢系统的相关研究，具有较大的商业化前景，所以有相当一部分的车用储氧气瓶快充研究，是以专利的形式出现的。曰本本田汽车公司近年来在车用储氢气瓶快充的研究领域开发了不少的用于氢气预冷的相关设备，以及一些用于改善快充过程能效的充气方法，并在世界范围内申请了专利。例如EP 1717511 A2、EP 1726869 A2、US 20070113918 A1等。法国液化空气公司作为全球最大的工业气体公司之一，也开发了一些用于车用储氢气瓶快充的设备及优化的快充方法。例如US 2009/0151812 A1 和US 0229701 A1描述了分别适用于35MPa和70MPa两种压力等级的快充系统（含预冷设备），以及优化后的控制方案；CN 101802480 A说明了一种快充方法，该方法根据充装过程中散热量最大化的原则，得到最佳的充装氢气质量随时间的变化曲线，从而使加气时间最短.浙江大学化工机械研究所高压过程装备实验室也在车用高压储氢气瓶的快充技术方面取得了一些专利：郑津洋和杨健等人开发了一些加注系统及其相应的控制方法，例如中国专利ZL 2008 20120132.8、ZL 2008 10063584.1和ZL 2010 10190460.7.