考虑温度变化的质子交换膜燃料电池机理模型研究

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1、分类号：——UDC：编号：——考虑温度变化的质子交换膜燃料电池机理模型研究AModelofProtonExchangeMembraneFuelCellConsideringTemperatureChange学位授予单位及代码：长鲞理王太堂(!Q!墨鱼2论文起止时间：2Q1219二2Q!曼!12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于气液两相流的质子交换膜燃料电池的模型研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含

2、任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：啦血年土月五日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：J越导师签名：』丝耋I盟年上月上日地年匀迎日摘要能源是国民经济发展动脉，近年来新能源利用率逐步增加，其中氢能源被认为是最理想的新能源。以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将化学能转化为电能的高效、清洁的发电装置。目前对质子交换膜燃料电池的系统性能进行分析时，多采用集总参数模型。它无法体现电池内部结构对系统性能的影响。本文建立了气体扩散层(GDL)沿膜厚方向的一维结构模型，通过分析在电池阴、阳极的

4、气体扩散规律、温度沿膜厚方向的分布，研究气源压力、温度等因素对PEMFC输出电压的影响。通过与不同条件下的实验结果以及集总参数模型的数值模拟结果进行比较，一维模型和实验结果更加符合，适用范围更广，可为燃料电池的优化和控制提供可靠依据。关键词：质子交换膜燃料电池(PEMFC)气体扩散层传质模型温度建模仿真ABSTRACTEnergyisarteryofthenationaleconomydevelopment，newenergyutilizationrateisgraduallyincreasedinre

5、centyears，Amongthem，thehydrogenenergyisconsideredtobethemostidealnewenergy．Theprotonexchangemembranefuelcellusinghydrogenasfuelisaefficientandcleanelectricpowergeneratorwhichconveyschemicalenergvintoelectricalenergy．CurrentlyAlumpedparametermodelisoftenu

6、sedtoanalysisthepertbrmanceofprotonexchangemembranefuelcell，butitCannotreflecttheeffectoftheinternalcomponentsofthebatteryontheperformanceofthesystem．ThispaperestabliShagasdiffusionlayer(GDL)modelofone．dimensionalstructurealongthemembranethicknessdirecti

7、onforPEMFC．Throughtheanalysisofthegasdiffusionprocessinthecathodeandanodeandthedistributionoftemperaturealongthedirectionofmembmethickness，theinfluenceoftheairtotalpressureandtemperatureonthebaReryoutputvoltageisstudied．Comparingwiththepublishedexperimen

8、taldatauIlderthedi鼠rentoperationconditionsandtheresultsofnumericalsimulationoflumpedparametermodel．theonedimensionalmodelinthispaperfitswellwiththeexperimentalresults．Themodelhasabroaderapplicationrangecomparedwiththelumpe