基于多相MRT-LBM模型的PEMFC气体扩散层中水气输送过程的模拟仿真任务书

 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。在pem燃料电池中,两种反应物气体氢和氧,在覆盖着催化层的大约50米厚的膜上结合。膜被大约200米厚的气体扩散层(gdl)包围。在这个装置中,gdl扮演了一个重要的角色,因为它有几个特定的功能,如提供反应物气体的连续输送和阳极和阴极之间的电子导电性。然而,由于pem燃料电池通常在较低温度下用加湿的反应气体操作,所以可能引起所谓的“泛洪”现象,特别是在阴极侧,水蒸汽凝结并阻塞gdl的孔隙,也导致了燃料电池的性能的降低。因此,研究gdl中的气液传输过程及其性质至关重要,以便找到具有最佳性能的扩散介质。

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。本毕业设计主要开展以下工作:

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;

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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25篇,其中外文文献不低于10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2000字。

(3)翻译。要求:译文字数不少于5000字,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. 郭晓立,郑楚光,格子boltzmann方法的原理及应用,科学出版社,2008

  3. xiao-dong niu, “an investigation of water-gas transportprocesses in the gas-diffusion-layer of a pem fuel cell by a multiphasemultiple-relaxation-time lattice boltzmann model”, journal of power sources 172(2007) 542–552

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