导读:本文包含了流场板论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:燃料电池,甲醇,疏水,流管,两相,特性,电池。
流场板论文文献综述
帅露,詹志刚,张洪凯,隋桀,潘牧[1]（2018）在《PEMFC流场板流体压降研究》一文中研究指出流体压降是质子交换膜燃料电池(proton electrolyte membrane fuel cell,PEMFC)流场板设计的一个重要指标。以25 cm2单蛇形流场板为研究对象,选取单相流及不同的二相流模型,同时考虑膜电极(membrane electrode assembly,MEA)在组装后压缩变形凸进流道中对流通有效截面积的影响,模拟计算流体压降,并与流阻实测值进行比较。结果表明:在低于1 500 m A/cm2的常用工况下,基于English-Kandlikar二相流模型,同时考虑MEA组装变形影响的流体压降计算值与实测值最为接近。该结论对流场设计具有参考意义。(本文来源于《电源技术》期刊2018年08期）
李苗苗,时均浩[2]（2018）在《μDMFC流场板润湿特性对气液输运的影响》一文中研究指出μDMFC流场沟道的微型化增加了流体在沟道中的流动阻力,容易使CO_2气泡堵塞沟道,不仅影响甲醇溶液的输运,而且还会阻碍甲醇向催化层传质,降低电化学反应效率,因此需要改善μDMFC阳极沟道的气液输运特性。基于VOF方法 ,采用计算流体力学软件FLUENT对μDMFC阳极沟道内的气液两相流进行数值模拟,研究双层流场板沟道侧壁面润湿特性对气液两相分布的影响。结果表明:单层流场板沟道内气液两相呈现分段流动现象,而双层流场板沟道内的气液两相呈现分层流动现象;双层流场板沟道内的含气率明显低于单层流场板沟道,并且压降特性前者优于后者;同时双层流场板沟道侧壁上层为疏水性,下层为亲水性时,不仅有利于气液输运,还有利于甲醇传质,为提升μDMFC的性能提供了一种有效的方法。(本文来源于《电源技术》期刊2018年02期）
罗颖[3]（2017）在《极端润湿性微结构在μDMFC流场板上的应用》一文中研究指出微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell,μDMFC)是一种利用甲醇溶液作为燃料的质子交换膜燃料电池,具有能量密度高、体积小、燃料来源丰富、安全性高、环境友好、更换燃料方便等特点,成为未来小型电子设备及军用设备的理想电源。然而物质运输受阻是制约μDMFC性能的关键问题,为了缓解μDMFC阳极燃料通道堵塞及阴极水淹等传质问题,本文以钛板作为流场板材料,设计了一种带有极端润湿性微结构的流场,并实验研究了极端润湿特性微结构对μDMFC综合性能的影响。在传统蛇形流场及螺旋流场基础上,设计了液体通道与超疏水排气通道交替排布的阳极流场结构,可以及时将流场中的CO_2气泡排出;为了避免自呼吸燃料电池阴极端发生水淹,设计了由传统点状流场与超亲水毛细网络结构相嵌的阴极流场以及碳纸组成的阴极水管理系统。根据流场几何参数对μDMFC性能的影响,确定了各流道的结构尺寸。通过阳极氧化获得微纳分级结构钛表面,使得接触角由53o变为0o。再经过氟化处理,钛表面接触角变为160o。结合光刻及钛片表面改性工艺制作出新型μDMFC流场板。研究了超疏水排气通道对阳极CO_2气泡排除过程及电池性能的影响。分别将带有超疏水排气通道的流场板与相应的参考流场板组装成电池,对采用不同流场的电池性能进行对比研究。实验结果表明,与采用参考流场的μDMFC相比,含有超疏水排气通道阳极流场的μDMFC,其输出功率密度最大可提高91.84%。压降特性测试与阳极气泡运动特性测试结果表明,新型流场中的超疏水排气通道能将μDMFC大部分CO_2气体不经过液体燃料通道直接排出电池,从而大幅度减小μDMFC的传质阻抗,提升电池性能。结合数值模拟和原型实验验证了超亲水毛细网络通道对消除μDMFC阴极水淹的作用。利用COMSOL计算了含有超亲水毛细网络结构的阴极流场中液态水的分布情况,证明超亲水流道可以聚集阴极液态水并将之排出。设计制作了包含超亲水排水通道的阴极流场板并组装成μDMFC电池,以0.15V恒电压模式放电4h,测试电池功率密度因阴极水淹衰减的情况。结果表明,与初始放电状态相比,恒电压放电4h后采用新型阴极流场的μDMFC输出功率下降幅度仅约为传统阴极流场μDMFC下降幅度的1/3。原位在线观测发现,阴极液态水进入亲水流道后,由于梯度毛细力的作用,水被牵引到电池两端碳纸中并蒸发排出电池,表明超亲水排水通道与碳纸结构具有理想的水管理能力。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
周波[4]（2016）在《超疏水多孔流场板的制造及在被动式直接甲醇燃料电池中的作用机理》一文中研究指出能源是国民经济发展的物质基础,是人类社会向前发展的动力。随着生产力水平的提高,人类逐渐意识到传统化石燃料终将面临枯竭的一天,且释放能量过程受到卡诺循环的限制。被动式自呼吸直接甲醇燃料电池(PAB-DMFC)具有结构简单、能量密度高、启动时间短等优点,是能源科学和电化学领域的研究热点。然而,PAB-DMFC普遍存在甲醇穿透、CO_2管理和水管理等方面的技术挑战,严重限制电池性能的进一步提高。介于此,本文从组件浸润性的角度出发,引入超疏水多孔金属材料作为阳极多孔流场板对电池结构进行优化并研究其对电池性能的作用机理,主要内容包括:(1)超疏水多孔流场板的制造及浸润性研究在传统浸泡法的基础上,引入烧结工艺制备出具有较高界面结合强度的铜表面超疏水结构,并研究了氧化时间、烧结温度、保温时间和修饰时间等关键工艺参数对材料表面微观形貌和超疏水性能的影响。采用多齿切削与高温固相烧结制备出多孔金属纤维毡,并采用改进型浸泡法对其进行浸润性改性处理制备出超疏水多孔流场板。(2)超疏水多孔流场板的结构与性能研究通过单向拉伸试验研究多孔金属纤维毡的力学行为,并探索了结构参数(纤维长度和孔隙率)以及自然时效处理对材料力学性能的影响规律。通过压迫流体流动的方法系统研究了多孔流场板的渗透性能。采用经典伏安法研究浸润性及结构差异对多孔流场板导电性能影响。通过超声波震荡法破坏材料表面微观形貌来表征超疏水层的界面结合强度。针对电池内部复杂工作环境,对超疏水多孔流场板的耐酸腐蚀、耐有机腐蚀和耐热性能等性能进行了系列表征及评估。(3)超疏水多孔流场板在PAB-DMFC中的性能研究通过与采用传统结构的PAB-DMFC进行比较,分析了超疏水多孔流场板在阻醇和两相流管理方面的功能特性,详细讨论结构参数(孔隙率和厚度)对电池性能的影响机制。针对集成超疏水多孔流场板的PAB-DMFC,系统研究了集电板结构及外部操作因素(甲醇浓度和操作方位)对电池性能的影响规律。与超亲水多孔流场板组合形成复合浸润性多孔流场板,探索在不同装配方式和孔隙率下的电池性能表现。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-04-22）
刘宽耀[5]（2015）在《钛基μDMFC流场板极端润湿微结构及其气液分相效能研究》一文中研究指出微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell)是一种具有广阔前景的电源,具有能量转换效率高、环境友好、室温工作、快速加燃料以及低噪声等显着优点。气液两相混流是影响μDMFC性能的关键因素之一,表现为阳极CO2气泡占据流场和阴极易发生水淹等阻塞反应物传输的问题。本文围绕这一重要问题,在钛基底上设计、制备了具有极端润湿(超亲水/超疏水)特性的微结构辅助通道以实现气液分流,研究了新型流场中气液分相输运特性及其对电池性能的影响。通过一步阳极氧化法在钛基底上产生微纳分级结构表面,获得了接触角为0°的超亲水特性的钛基板表面。研究了不同工艺参数对超亲水特性的影响,发现氧化电压越高,超亲水性越强；电解液温度对超亲水性的影响在不同电压区间有不同表现,氧化电压为20-40V时,钛表面的超亲水性随着电解液的温度升高而增强,但是这种趋势在60-80V的电压区间发生逆转。经氟硅烷修饰后,超亲水的氧化钛表面变成超疏水,结果表明,本实验获得的超疏水钛表面接触角、滚动角以及接触滞后角分别为160°、2°和1.7°。本文制备的极端润湿表面在酸性、中性、碱性水溶液以及大气环境下均具有良好的稳定性。分别设计了带超疏水排气微通道的新型阳极流场和带超亲水排液微通道的新型阴极流场,利用ANSYS软件计算了微通道的合理深度,结合流场开孔率等要素确定流场沟道宽度及其它结构参数。试验确定了具有极端润湿微结构的钛基流场板微细加工工艺流程,结合光刻与湿法蚀刻技术,通过阳极氧化法获得超亲水辅助沟道,再经氟化可得到超疏水排气通道。最后,通过二次光刻与湿法刻蚀工艺形成燃料或氧气进给的主通道,制备出新型流场板。设计制作包含亲水燃料沟道和超疏水气体通道嵌套排布的聚碳酸酯模拟流场板,以双氧水溶液的分解反应模拟气液两相流过程,流场压降测试结果表明,新流场中的平均压降比参比流场减小了37%,可视化观察表明辅助气体通道加速了气泡的释放。将具有超疏水通道的新型阳极流场组装成电池并研究其阳极流场气液输运特性,结果表明,在相同的电流密度下,压降特性与可视化观察的变化趋势与模拟流场实验吻合。再者,采用具有40和80μm深排气通道两种新阳极,其峰值功率密度分别比采用参考阳极流场的电池提高了33.3%和41.4%。新型阴极流场对μDMFC的影响测试发现,经长期放电后,普通点阵流场的最大功率密度减小幅度约是排液通道深度为80μm新阴极流场的2.3倍,说明新型阴极流场提高了μDMF C阴极的水管理能力。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-06-09）
叶丁丁,朱恂,廖强,李俊[6]（2009）在《微型直接甲醇燃料电池流场板内多相流动分析》一文中研究指出针对微型直接甲醇燃料电池,运用多孔介质理论建立了微型直接甲醇燃料电池流场板内含电化学反应的、毛细力驱动下的微通道内多相流动的传输模型;计算并分析了流场板内微通道尺寸、功率密度等重要参数对毛细力驱动下微通道中多相流动的传输特性的影响,以及流场板内微通道尺寸对电池性能的影响。结果表明:微通道内液相饱和度随通道宽度和高度的增加而增大,随节距和电池功率密度的增加而减小;电池的功率密度随微通道高度和宽度的增加而增大,随节距和长度的增加而减小。(本文来源于《重庆大学学报》期刊2009年10期）
许思传,周定贤,常国峰,徐迪[7]（2009）在《薄型金属流场板燃料电池性能研究》一文中研究指出对某金属流场板燃料电池进行性能试验,通过与某石墨流场板燃料电池在燃料电池效率和单电池平均电压等性能上的对比,对该电堆的整体性能进行了评价.同时对该金属流场板燃料电池进行了100h振动可靠性试验,振动后通过对单电池电压的分析,发现该金属流场板燃料电池单电池一致性下降,每次振动后极化特性试验中单电池电压最大值出现的位置并无明显规律,而单电池电压最小值出现的位置为燃料电池的末端.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2009年09期）
王乐萍[8]（2009）在《基于正交试验的质子交换膜燃料电池（PEMFC）流场板CFD分析》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)由于它具有功率密度高、能量转换效率高、低温启动和低污染等优点，是目前最有希望应用于便携式电源、小型固定发电站、电动汽车等交通工具的动力电源，市场前景相当可观。而目前的燃料电池还处于研究阶段，它的一些机理和关键问题没有解决，流场就是其中一个长期研究，但是仍然没有最终解决的方面。质子交换膜燃料电池的性能不但取决于电池的材料和工艺水平，还很大程度上受到燃料和氧化剂流体分配均匀性的影响，均匀的流体分配有利于提高质子交换膜燃料电池的性能。本文针对以提高燃料流体分配均匀性和利用率为目标的质子交换膜燃料电池流场板结构与沟槽尺寸优化问题进行了研究。1．利用计算流体动力学（Computational fluid dynamics, CFD）数值模拟方法，依照L9（3）3正交表设计了正交试验，以最大燃料气体（H2）利用率为目标进行了流场板沟槽尺寸优化。结果表明，沟槽深度是影响氢气利用率的主要因素，沟槽宽度的影响次之，脊部宽度对氢气利用率的影响作用最小；外形尺寸不相同的PEMFC流场板，其最优尺寸在一定范围内相同，但大小因外形尺寸稍有差异。2.通过提取PEMFC的沟槽与气体扩散层间的氢气压力分布情况，经分析得出，沟槽开孔率和沟槽长度也是影响氢气利用率的两个因素，而且增加沟槽开孔率和沟槽长度会有利于提高燃料气体利用率。3．建立沟槽开孔率与沟槽有效长度数学模型，提出沟槽开孔率和沟槽尺寸最大为目标的多目标优化问题。使用线性加权和法，统一目标函数，将多目标优化问题，转化为单目标优化问题。多目标优化问题求解后，得到叁个流场板各自的最优沟槽尺寸组合，并得到应该在其它条件允许的范围内，尽量提高沟槽开孔率和沟槽长度的结论。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
许思传,徐迪,常国峰[9]（2008）在《燃料电池发动机用金属流场板电堆性能的试验研究》一文中研究指出对某型金属流场板燃料电池电堆进行了性能试验,对其特性曲线和单电池一致性进行了分析。结果表明,该电堆最大功率27.5 kW,对应电压78 V,单电池一致性随着电流负载的增大而下降。对比该电堆与某石墨流场板燃料电池电堆表明,在相同电流密度下前者单电池电压低于后者,但单电池一致性比后者好。(本文来源于《车用发动机》期刊2008年04期）
刘冲,李苗苗,梁军生,施维枝,孙焕丽[10]（2008）在《微型燃料电池流场板研究进展》一文中研究指出在环境污染日益严重的今天,作为清洁能源的燃料电池受到越来越多的关注。为了适应便携式设备的需求,燃料电池的微型化成为发展趋势。在微型燃料电池的诸多关键技术中,流场板结构及其加工成为主要困难之一。本文介绍了微型燃料电池的工作原理,探讨了包括流场板形状、微沟道尺寸和流场板开孔率等方面的流场板结构对微型燃料电池性能的影响,综述了基于MEMS技术的微流场板加工工艺。(本文来源于《武汉科技学院学报》期刊2008年08期）
流场板论文开题报告
（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：
μDMFC流场沟道的微型化增加了流体在沟道中的流动阻力,容易使CO_2气泡堵塞沟道,不仅影响甲醇溶液的输运,而且还会阻碍甲醇向催化层传质,降低电化学反应效率,因此需要改善μDMFC阳极沟道的气液输运特性。基于VOF方法 ,采用计算流体力学软件FLUENT对μDMFC阳极沟道内的气液两相流进行数值模拟,研究双层流场板沟道侧壁面润湿特性对气液两相分布的影响。结果表明:单层流场板沟道内气液两相呈现分段流动现象,而双层流场板沟道内的气液两相呈现分层流动现象;双层流场板沟道内的含气率明显低于单层流场板沟道,并且压降特性前者优于后者;同时双层流场板沟道侧壁上层为疏水性,下层为亲水性时,不仅有利于气液输运,还有利于甲醇传质,为提升μDMFC的性能提供了一种有效的方法。
（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。
流场板论文参考文献
[1].帅露,詹志刚,张洪凯,隋桀,潘牧.PEMFC流场板流体压降研究[J].电源技术.2018
[2].李苗苗,时均浩.μDMFC流场板润湿特性对气液输运的影响[J].电源技术.2018
[3].罗颖.极端润湿性微结构在μDMFC流场板上的应用[D].大连理工大学.2017
[4].周波.超疏水多孔流场板的制造及在被动式直接甲醇燃料电池中的作用机理[D].华南理工大学.2016
[5].刘宽耀.钛基μDMFC流场板极端润湿微结构及其气液分相效能研究[D].大连理工大学.2015
[6].叶丁丁,朱恂,廖强,李俊.微型直接甲醇燃料电池流场板内多相流动分析[J].重庆大学学报.2009
[7].许思传,周定贤,常国峰,徐迪.薄型金属流场板燃料电池性能研究[J].同济大学学报(自然科学版).2009
[8].王乐萍.基于正交试验的质子交换膜燃料电池（PEMFC）流场板CFD分析[D].天津大学.2009
[9].许思传,徐迪,常国峰.燃料电池发动机用金属流场板电堆性能的试验研究[J].车用发动机.2008
[10].刘冲,李苗苗,梁军生,施维枝,孙焕丽.微型燃料电池流场板研究进展[J].武汉科技学院学报.2008
论文知识图
