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前言
第一章燃料电池概述
1.1燃料电池技术
1.2燃料电池的分类
1.3质子交换膜燃料电池(PEMFC)
1.3.1 PEMFC的发展简史
1.3.2 PEMFC的工作原理
1.3.3 PEMFC的基本组件
1.3.4 PEMFC的水管理
1.3.5 PEMFC的热管理
第二章文献综述
2.1 PEMFC流道设计
2.1.1流道形式的设计
2.1.2流道尺寸的设计
2.1.3流动方式的设计
2.1.4结论
2.2 PEMFC数学模型
2.2.1经验模型
2.2.2机理模型
2.2.3计算方法和实验验证
2.2.4结论
2.3利用数学模型指导流道设计
2.4本文的工作
2.4.1本文的研究目标
2.4.2本文的工作
第三章PEMFC催化层结构模型
3.1 PEMFC催化层结构
3.2数学模型
3.2.1催化层电极反应动力学
3.2.2催化层结构模型
3.2.3催化剂利用率的计算
3.2.4催化层有效扩散系数的计算
3.3模拟结果与讨论
3.3.1催化剂利用率的影响因素
3.3.2有效扩散系数的影响因素
3.4结论
第四章PEMFC二维两相流数学模型
4.1前言
4.2数学模型
4.2.1模型的计算区域
4.2.2模型的描述及假设
4.2.3模型控制方程的建立
4.2.4模型的边界条件
4.3模型的求解
4.3.1模型的计算方法
4.3.2参数选择
4.4结果与讨论
4.4.1各物理量分布
4.4.2各操作与结构参数对电池性能的影响
4.5结论
第五章PEMFC阴极流道模型的研究
5.1前言
5.2理论分析
5.2.1沿流道数学模型
5.2.2模型的计算方法
5.2.3结果与讨论
5.3 PEMFC阴极准三维流道模型
5.3.1模型的研究区域
5.3.2模型的描述与假设
5.3.3模型的求解
5.3.4结果与讨论
5.4结论
第六章PEMFC流道形式的研究
6.1数学模型的建立
6.2数学模型的求解
6.3结果与讨论
6.3.1流道形式对电流密度分布的影响
6.3.2流道形式对气体流速分布的影响
6.4结论
第七章结论
参考文献
附录1 Butler Volmer方程的推导过程
附录2催化层三维格点模型生成程序
附录3催化剂利用率计算程序
附录4气体在催化层中有效扩散系数计算程序
附录5阴极流道模型计算程序
发表论文和参加科研情况说明
致谢