質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性研究的開題報告

質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性研究的開題報告一、選題背景及研究意義質(zhì)子交換膜燃料電池作為清潔能源的代表之一，正逐漸被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、家庭電器等領(lǐng)域。其高效率、低污染、無噪音等優(yōu)點，使其成為未來能源發(fā)展的重要方向之一。質(zhì)子交換膜燃料電池的內(nèi)部兩相流傳遞特性對其性能具有決定性影響。因此，研究質(zhì)子交換膜燃料電池的內(nèi)部兩相流傳遞特性，對質(zhì)子交換膜燃料電池的性能提升具有重要意義。二、研究目的本研究旨在深入探討質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的機制和規(guī)律，為質(zhì)子交換膜燃料電池的性能提升提供理論依據(jù)。三、研究內(nèi)容1.綜述質(zhì)子交換膜燃料電池的內(nèi)部機理和兩相流傳遞特性研究現(xiàn)狀；2.建立質(zhì)子交換膜燃料電池的數(shù)值模型，并對模型進行驗證和優(yōu)化；3.開展質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的實驗研究；4.通過實驗和數(shù)值模擬分析，探討質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的機制和規(guī)律；5.提出優(yōu)化質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的方法和措施。四、研究方法1.基于Fluid3D軟件建立質(zhì)子交換膜燃料電池數(shù)值模型；2.建立實驗平臺，開展質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的實驗研究；3.通過數(shù)值模擬和實驗數(shù)據(jù)分析，探討質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的機制和規(guī)律。五、預(yù)期成果1.深入掌握質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的機制和規(guī)律；2.提出優(yōu)化質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的方法和措施；3.在相關(guān)領(lǐng)域具有一定的研究貢獻。六、研究進度安排第一階段：2021年7月-2021年9月文獻閱讀和綜述撰寫第二階段：2021年10月-2022年3月搭建質(zhì)子交換膜燃料電池數(shù)值模型，并進行驗證和優(yōu)化第三階段：2022年4月-2022年9月開展實驗研究，收集數(shù)據(jù)，并進行分析第四階段：2022年10月-2023年6月通過數(shù)值模擬和實驗數(shù)據(jù)分析，探討質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)部兩相流傳遞特性的機制和規(guī)律第五階段：2023年7月-2023年10月撰寫論文，準備論文答辯七、經(jīng)費預(yù)算材料費：10000元設(shè)備費：20000元差旅費：5000元其他費用：5000元八、參考文獻1.Wang，Q.，Luo，J.，Zhang，J.，etal.(2018).StudyonTwo-phaseFlowCharacteristicsandHeatTransferPerformanceofPEMFC.ProcediaManufacturing，15，515-526.2.Ju，H.，Yuan，J.，Chen，J.，etal.(2016).WaterDropletBreakupintheGasChannelofaProtonExchangeMembraneFuelCell:ATheoreticalStudy.JournalofPowerSources，301，423-432.3.Jasak，H.，Jemcov，A.，&Tukovi?，?.(2007).OpenFOAM:AC++LibraryforComplexPhysicsSimulations.InternationalWorkshoponCoupledMethodsinNumericalDynamics，1-20.4.Chung，T.C.，&Chen，C.H.(2009).Two-phaseTransportPhenomenainProtonExchangeMembraneFuelCells.JournalofPowerSources，191(2)，465-482.5.Ghassemzadeh，M.R.，Mahian，O.，&Wongwises，S.(2016).AReviewofTwo-phaseInternalCoolingTechniquesforHeatP