车用PEMFC阴极泡沫型流场排水研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

质子交换膜燃料电池（pemfc）作为一种高效、清洁的能源转换装置，在车辆应用领域展现出巨大潜力。

然而，pemfc阴极水管理问题一直是制约其性能和寿命的关键因素之一。

阴极产生的水过量积聚会导致“水淹”现象，阻碍反应气体传输，降低电池性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对pemfc水管理，尤其是阴极排水问题进行了广泛研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在pemfc水管理领域展开了大量研究工作，主要集中在新型流场结构设计、水传输机理分析和水管理策略优化等方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以车用pemfc阴极泡沫型流场为研究对象，深入探究其排水性能和机理，并通过数值模拟和实验验证相结合的方法，优化流场结构参数，提升电池水管理性能。

1. 主要内容

1.深入研究pemfc阴极水传输机理，分析水生成、传输、排出过程，以及水淹现象的影响因素，为泡沫型流场排水性能研究奠定理论基础。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步深入地开展研究工作。

1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解pemfc水管理、泡沫型流场、数值模拟、实验测试等方面的研究现状，为本研究奠定理论基础。

2.模型建立与仿真分析阶段：基于pemfc阴极水传输机理，建立准确可靠的数学模型，并利用comsol等专业仿真软件进行数值模拟，分析不同结构参数、不同工况条件下泡沫型流场的排水性能。

5. 研究的创新点

1.将泡沫材料应用于车用pemfc阴极流场设计，探究其排水性能和机理，为pemfc水管理提供新的研究思路。

2.建立准确可靠的pemfc阴极泡沫型流场水传输模型，揭示泡沫结构参数对排水性能的影响规律，为流场结构优化提供理论指导。

3.通过数值模拟和实验验证相结合的方法，系统研究泡沫型流场的排水性能，并与传统流场进行对比分析，评估其在车用pemfc中的应用潜力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王振东, 马诗旻, 潘牧. 质子交换膜燃料电池阴极水管理研究进展[j]. 化工进展, 2020, 39(1): 11-22.

2. 张华, 葛敬, 王诚, 等. 燃料电池阴极水管理策略研究进展[j]. 化工进展, 2019, 38(1): 15-28.

3. 李哲, 吴孟强, 潘卫国, 等. 燃料电池金属泡沫流场研究进展[j]. 中国有色金属学报, 2020, 30(6): 1261-1277.