质子交换膜燃料电池微型化设计与制造工艺任务书

 2020-02-18 01:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

质子交换膜燃料电池(pemfc)具备高效、高功率密度、快速启动和零排放的特点,近年来已成为新能源汽车的动力装置选项之一。燃料电池的工作原理在转换存储在燃料中的化学能为电能,这个过程包含且耦合了电化学反应、流体流动、传热、多组分扩散等多种物理现象,模拟仿真方法可以将这些现象做分别研究,也可以将所有参与到的现象耦合在一起做全盘的分析。目前新一代的燃料電池的注重高功率密度,除了从材料方面的突破,更直接的方法是从工程设计的技术去提升,后者是本项目的重点。

本毕业设计有两个方向,即以模拟仿真的方法计算并优化膜电极材料到双极板尺寸,达成在给定物理限制与材料、制造成本范围下最大的功率密度,另方面将研究新一代印刷双极板的制造工艺。前者采用多物理场建模与仿真软件comsol multiphysics(以下简称comsol)建立质子交换膜燃料电池传输模型,改变材料及尺寸,以参数化的模型做优化设计;后者将广泛查找专利,研究如何在不锈钢薄板上以印刷方式制造流场版。本毕业设计主要开展以下工作:

1.查阅关于comsol软件在燃料电池建模与仿真中的应用、燃料电池性能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.采用comsol软件建立燃料电池稳態的二维传输模型;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

(1)文献查阅。要求:查阅国内外相关文献(包括论文和书籍)至少15篇,其中外文文献不低于5篇(须英汉对照);提交文献检索摘要,每篇至少200字。

(2)开题报告。不少于1500字。

(3)翻译。要求:译文字数不少于5000字中文,按时提交编辑完整的译文word文档。

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

预备周:确定选题、收集文献资料(包括外文资料)。

1周:撰写文献摘要,写开题报告初稿。

2周:完成文献摘要,网上提交开题报告。

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4. 主要参考文献

  1. 罗马吉,燃料电池基础,武汉,武汉理工大学汽车工程学院,2016.

  2. m. mench, “fuel cell engines”, 2008, johnwiley amp; sons, inc.

  3. frano barbir, “pem fuel cells - theory andpractice”, 2nd ed., academic press, 2012

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