导读:本文包含了多孔碳板论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:质子交换膜燃料电池,增湿器,多孔碳板,停留-扩散时间比
多孔碳板论文文献综述
刘鹏,罗马吉,周繁[1]（2014）在《多孔碳板气-气增湿器新型设计方法》一文中研究指出多孔碳板是一种具有高孔隙率和高导热性能的多孔材料,适合制作燃料电池增湿器,针对这一特性,提出了一种多孔碳板气-气增湿器的基本结构,以停留-扩散时间比和流道内气体流速为设计依据,提出了多孔碳板气-气增湿器的优化设计流程。通过优化设计,使增湿器在燃料电池所需气体流量的条件下工作时,停留-扩散时间比与气体流速均在一定范围之内,既保证增湿器的增湿效率较高,又保证增湿器体积不至于过大。根据该设计方法为一个25 kW燃料电池系统设计了多孔碳板气-气增湿器,能满足增湿要求。(本文来源于《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》期刊2014年04期）
周繁[2]（2012）在《燃料电池多孔碳板增湿器增湿特性研究》一文中研究指出保证燃料电池内部水平衡是燃料电池高效率工作的前提之一。在没有外部增湿的条件下,很难通过调节工作参数维持电池内部水平衡,因此需要对进入电堆的气体进行合理的增湿。本文针对一种新型多孔碳板增湿器,提出了增湿系统布置及增湿器设计流程,并对增湿器增湿过程建立了热力学模型,研究了增湿器传热传质及增湿性能随工作参数和增湿器几何参数的变化规律。首先,推导出电池增湿需水量计算公式,分析了各个工作参数对增湿需水量的影响。计算结果表明,在相同过量系数以及增湿要求的条件下,空气增湿需水量最大,氢气次之,氧气需水量最小。燃料电池增湿需水量随电堆功率和增湿湿度的增大而呈线性增大的趋势,随增湿温度增大呈指数型增大的趋势,随气体压力的增大而减小。环境空气的温度、湿度对增湿需水量影响不大。还推导出无增湿条件下电池阴极尾气湿度的计算公式,并计算了各个工作参数下电池阴极尾气湿度,结果表明电池阴极尾气湿度在大部分工作条件下大于100%或者小于80%,难以保证电池内部水平衡。其次,以停留-扩散时间比和流道内气体流速为增湿器设计依据,提出了燃料电池气-气多孔碳板增湿器设计流程,并针对一个5kW燃料电池系统设计了燃料电池气-气增湿器。最后,根据多孔碳板气-气增湿器增湿原理和质量、能量守恒定律,在一些合理假设的基础上建立了增湿器增湿过程热力学模型,分析了工作条件以及增湿器几何尺寸对增湿器传热传质过程及增湿性能的影响。模拟结果表明,对于不同的增湿器工作条件,较小的空气流量、空气压力,较高的湿热尾气温度,有利于提高增湿器干燥空气出口含湿量和增湿器的水分传递率,提高增湿器增湿性能,而干燥空气进口温度则对增湿器增湿性能影响不大：对于不同的增湿器几何参数,小的多孔碳板渗水部分厚度和大的渗水部分面积有利于提升增湿器增湿性能。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-05-01）
王琦[3]（2011）在《PEMFC多孔碳板加湿器设计及其试验研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)的膜中水含量直接影响质子在膜中的传导和膜的机械强度,并进一步影响电池性能,因此保持膜的适度湿润性非常重要。但是电池在一般工作条件下难以达到水平衡,必须对电池进行有效的加湿,以确保质子交换膜处于良好的水合状态以保证电池性能。目前PEM燃料电池系统主要采用外增湿技术。本文研究一种以多孔碳板为核心材料的外增湿技术,设计制作相应的加湿器,并采用试验方法研究该加湿器的性能。首先,对燃料电池电堆不同工况稳定运行时的加湿需求进行了理论计算,提出了多孔碳板加湿器的总体设计流程,并为5kW燃料电池系统设计制作了多孔碳板加湿器。根据设计参数计算了加湿器流道中的压降,计算结果表明设计的加湿器对空气和水造成的压降很小,验证了加湿器流场设计能够满足要求。其次,试验研究了影响多孔碳板加湿器渗水特性的因素,并对加湿器与燃料电池电堆进行了匹配试验,验证了加湿器设计的合理性。试验研究表明：(1)多孔碳板加湿器的渗水率主要受碳板两侧压力差和加湿循环水温度的影响,随碳板两侧压力差增大而线性增大；随加湿循环水温度升高而升高,但是增长速度越来越慢。(2)在小空气流量时,加湿器的渗水率随着空气流量的加大而升高；当空气流量增加到一定值后,随着空气流量的增加加湿器的渗水率不会发生明显变化。(3)加湿循环水流量对加湿器渗水率的影响不大。(4)空气进气温度与电堆运行温度相同时,电堆性能最佳,因此采用电堆冷却循环水作为加湿用水,可以提高加湿器的性能,从而显着提高了电堆的性能。最后,采用流体分析软件STAR-CD建立多孔碳板加湿器空气流道的叁维模型,对多孔碳板加湿器的空气流动进行了CFD分析,同时分析了进气盒高度对空气流道气体分布的均匀性以及空气流道阻力的影响。在此基础上对加湿器进行改进设计,即将渗水碳板组数减少1/5,进气盒高度减少1/3,增大碳板两侧压力差,以保持加湿器渗水率不变。改进设计之后的加湿器体积减小,渗水率不变,并且空气流道的阻力没有显着升高。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2011-04-01）
谢强伟,罗志平[4]（2010）在《PEMFC用多孔碳板渗水性研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池的特性很大程度上取决于水的管理,模拟燃料电池工作条件下多孔碳板的渗水特性对于改善燃料电池水管理,优化燃料电池操作条件,从而提高输出性能具有重要的指导意义。通过实验研究了温度、压力差、气体流速以及时间与多孔碳板渗水率的关系。结果表明,在一定条件下,渗水率会随时间而下降,最后趋于稳定;多孔碳板渗水率随压力差和温度的增大而呈线性上升的趋势,而气体流速的变化对渗水率的影响较小。这一结果使多孔碳板有望在燃料电池领域取得很好的发展前景。(本文来源于《电源技术》期刊2010年11期）
桂丹[5]（2008）在《车用质子交换膜燃料电池多孔碳板增湿器研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池中膜的电导率与膜中水含量密切相关。如果膜的水含量过高,容易造成水淹,并导致与其相连的电极或者气体扩散层中的孔道被堵塞;如果膜的水合状态过低,不利于质子的传导。因此须对质子交换膜进行加湿,以确保质子交换膜处于良好的水合状态,并且同时应控制适当的水分布以保证电池性能.本课题选用一种多孔碳板作为增湿器的核心材料,这种多孔碳板密度小、导热性能良好并且在一定压力的作用下允许流体通过。电池工作时,高温循环水通过碳板内部孔隙渗透到到反应气侧,并吸收碳板从循环水侧传递到反应气侧的热量进行蒸发,对电池增湿,同时反应气也吸收热量升温。这种增湿器的增湿效率高、体积小、重量轻、无需外界动力支持、增湿水量容易控制并且有效利用了电池工作时的废热。围绕以上几点,本论文的主要内容可以概括为多孔碳板的增湿特性研究以及增湿器的设计、制作、性能测试。研究发现:(1)碳板的有效孔隙率与孔径大小联合起来对渗水量起作用,有效孔隙率越高孔径越大渗水量越大,其中有效孔隙率为6.8%的碳板渗透率为1.5md;(2)随着压力增加,多孔碳板渗水速度越来越快,压力为30kpa时有效孔隙率为6.8%的碳板渗水速度为0.56g/cm~2·min;在渗水量较大时,环境温度(燃料电池工作温度范围内)对渗水量的影响不大,渗水速度比蒸发速度快得多;(3)10kpa的压力作用下,增湿器没有气体通过时,没有外部力量将流道内部的水排出,渗透水量有限,增湿量仅为15g/min;气体通过时,流动空气所带来的吹扫效果把水带出增湿器,增湿水量达50g/min;进一步增加空气流量,碳板表面的已经液态水被吹走,但由于没有大量的热量来源,无法蒸发碳板表面的水膜,碳板的渗水量难以增加;气体温度升高时,气体中所含热量与水的蒸发潜热相比太小,同样无法使液态水蒸发,渗水量也难以增加;(4)随循环水温升高,大量热量从循环水向反应气传递,碳板表面的水膜被蒸发,碳板渗水速度加快,在7kpa的压力下,增湿量为41g/min;当温度进一步升高,进入增湿器的气体很快到达饱和,蒸发无法继续进行,渗水量也不再继续增加,此时循环水进出口的温差也不再继续增加。根据以上结论可以预测增大空气流量,增湿水量会变大,循环水的温差也会变大;(5)压力差为35kpa时,增湿量达400g/min左右,这种增湿器完全能满足10KW燃料电池的需求。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2008-04-01）
隋升,顾军,李光强,隋智通[6]（2000）在《燃料电池电极用多孔碳板》一文中研究指出以碳纤维、精制脱脂棉和酚醛树脂为原料 ,采用过筛法混料、热压成型 ,在惰性气氛下高温碳化工艺 ,制作了多孔碳板·研究了配料比例以及前驱体成型压力等条件对多孔碳板气体透过性和电阻率的影响 ,并考察它在磷酸燃料电池 (PAFC)中的使用效果(本文来源于《东北大学学报》期刊2000年02期）
多孔碳板论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
保证燃料电池内部水平衡是燃料电池高效率工作的前提之一。在没有外部增湿的条件下,很难通过调节工作参数维持电池内部水平衡,因此需要对进入电堆的气体进行合理的增湿。本文针对一种新型多孔碳板增湿器,提出了增湿系统布置及增湿器设计流程,并对增湿器增湿过程建立了热力学模型,研究了增湿器传热传质及增湿性能随工作参数和增湿器几何参数的变化规律。首先,推导出电池增湿需水量计算公式,分析了各个工作参数对增湿需水量的影响。计算结果表明,在相同过量系数以及增湿要求的条件下,空气增湿需水量最大,氢气次之,氧气需水量最小。燃料电池增湿需水量随电堆功率和增湿湿度的增大而呈线性增大的趋势,随增湿温度增大呈指数型增大的趋势,随气体压力的增大而减小。环境空气的温度、湿度对增湿需水量影响不大。还推导出无增湿条件下电池阴极尾气湿度的计算公式,并计算了各个工作参数下电池阴极尾气湿度,结果表明电池阴极尾气湿度在大部分工作条件下大于100%或者小于80%,难以保证电池内部水平衡。其次,以停留-扩散时间比和流道内气体流速为增湿器设计依据,提出了燃料电池气-气多孔碳板增湿器设计流程,并针对一个5kW燃料电池系统设计了燃料电池气-气增湿器。最后,根据多孔碳板气-气增湿器增湿原理和质量、能量守恒定律,在一些合理假设的基础上建立了增湿器增湿过程热力学模型,分析了工作条件以及增湿器几何尺寸对增湿器传热传质过程及增湿性能的影响。模拟结果表明,对于不同的增湿器工作条件,较小的空气流量、空气压力,较高的湿热尾气温度,有利于提高增湿器干燥空气出口含湿量和增湿器的水分传递率,提高增湿器增湿性能,而干燥空气进口温度则对增湿器增湿性能影响不大：对于不同的增湿器几何参数,小的多孔碳板渗水部分厚度和大的渗水部分面积有利于提升增湿器增湿性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多孔碳板论文参考文献
[1].刘鹏,罗马吉,周繁.多孔碳板气-气增湿器新型设计方法[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版).2014
[2].周繁.燃料电池多孔碳板增湿器增湿特性研究[D].武汉理工大学.2012
[3].王琦.PEMFC多孔碳板加湿器设计及其试验研究[D].武汉理工大学.2011
[4].谢强伟,罗志平.PEMFC用多孔碳板渗水性研究[J].电源技术.2010
[5].桂丹.车用质子交换膜燃料电池多孔碳板增湿器研究[D].武汉理工大学.2008
[6].隋升,顾军,李光强,隋智通.燃料电池电极用多孔碳板[J].东北大学学报.2000