导读:本文包含了水传输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(PEMFC),模拟,水传输,相对湿度
水传输论文文献综述
宋佳桐,桂兴业,黄斌,杨昆[1]（2019）在《PEMFC在高温高压下的水传输特性》一文中研究指出建立叁维稳态单流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,利用数值计算研究高温高压下加湿度对水传输及电池性能的影响,并与传统低温低压下的性能进行对比。在高温高压下,电池中的液态水含量处于较低水平,电池不易发生水淹,影响性能的主要因素为膜中水含量,因此阴、阳极100%加湿是性能最好的工况。降低阳极加湿度的影响不大;降低阴极加湿度时,膜中的水含量减小。增加电流密度,高温高压下膜中水含量的增速比低温低压下慢,阴极加湿度为20%的工况下,电流密度增到1. 4 A/cm~2时,膜中水含量仅达到4,为避免干膜,应提高阴极加湿度。相同工况时,高温高压下的净水传递系数均比低温低压下大。(本文来源于《电池》期刊2019年04期）
杨家培,马骁,雷体蔓,罗开红,帅石金[2]（2019）在《燃料电池扩散层与流道中液态水传输数值模拟与协同优化》一文中研究指出燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电流密度工况下燃料电池流道和扩散层孔隙尺度下水的输运过程,分析了扩散层中Re大小和波浪形流道角度、以及扩散层中开孔形状和位置对燃料电池水管理的影响。结果表明:对扩散层以及流道的形状进行协同优化可以更有效地提高燃料电池的排水速率;同时发现扩散层中水开始排出的时刻随着Re的增加而减小,而与波浪形流道角度、开孔形状以及位置无关。该文针对锥孔型扩散层和波浪形流道的优化对未来的燃料电池在高电流密度下的水管理优化设计具有指导意义。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期）
周晶[3]（2018）在《沥青砂浆中气态水传输行为研究》一文中研究指出沥青路面耐久性易受到环境湿度影响,明确气态水在沥青路面中的迁移规律是揭示沥青路面使用寿命破坏机理的重要内容之一。气态水在沥青路面中的传输行为包括吸附/脱附与扩散两方面,但当前研究主要集中于运用菲克理论分析扩散速率及其影响因素,尚不能较为全面地了解其传输特性。在其他多孔材料中,水气吸附与脱附行为研究积累了丰富成果,能够为本文提供理论与技术支持。因此,本文从吸附与脱附行为和扩散行为两方面开展气态水在沥青砂浆中的传输行为研究,分析吸附与脱附过程特性及吸附-脱附循环中的滞回行为,探讨水气扩散主导模式及扩散特性的影响因素。主要研究内容及成果如下:首先,开展恒定温、湿度条件下沥青砂浆中的吸附与脱附试验,探讨了水气吸附吸附量、吸附速率及脱附过程脱附量、脱附速率随时间的变化规律,分析了沥青种类、温湿度对吸附与脱附过程的影响。基于热力学参数分析了吸附与脱附过程的热力学性质,证明吸附与脱附过程中的主要吸附方式为物理吸附,两过程是不能自发进行的熵减过程,均需从环境中吸收热量,其中脱附过程吸热较少,比吸附过程更容易发生。其次,开展恒定温度、全湿度范围内的等温吸附-脱附循环试验,基于Guggenheim-Andersen-de-Bore(GAB)模型分析了各次循环中吸附与脱附过程单层吸附及多层吸附特性。基于吸附与脱附过程滞回面积分析了滞回特性,从而认识到因湿度反复升高或降低而导致水气滞留量增加。同时,在水气吸附-脱附循环中,普遍存在冷凝现象,但水分的主要存在相态仍为气相。随后,开展了穿透型水气扩散试验,明确了沥青砂浆中气态水扩散的主导模式为体相扩散,原材料种类及环境因素对扩散模式转化存在一定影响,但无法改变主导扩散模式。最后基于菲克方程和非菲克方程分析了水气扩散的不同特性及影响因素。扩散速率、自由水与结合水的相互转化及扩散过程时变特性受到集料种类、沥青岩性、环境温度与相对湿度的影响。其中温度对不同扩散特性均有显着影响,环境因素的影响效应比材料自身性质更为重要。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
贾秋红,常英杰,李超,张伟,肖燕[4]（2017）在《PEMFC气体扩散层中液态水传输实验研究综述》一文中研究指出质子交换膜燃料电池气体扩散层中的液态水对于电池的运行和性能有显着的影响。为了提高电池性能,有必要对气体扩散层中液态水的传输进行深入研究。对质子交换膜燃料电池的组成、工作原理进行了阐述,对质子交换膜燃料电池气体扩散层中液态水传输的实验研究(包括传输机制和影响因素)做了较为全面的综述,并对研究结果进行了总结。(本文来源于《电源技术》期刊2017年10期）
叶东浩,詹明,潘牧[5]（2016）在《PEM燃料电池膜电极中的水传输行为》一文中研究指出为避免电池"水淹",PEM燃料电池发生电化学反应产生的多余水必须及时排出.基于阴极催化层(CL)与气体扩散层(GDL)之间极易发生的"水淹"特点,建立实验模型,分析阴极催化层产生的水穿透碳纸气体扩散层材料到达气体流道的路径与阻力.在纵向传输过程中,GDL中最大孔中的最小孔径是限制水渗透的主要阻力.只有当水头压力足够大时,水才能进入并且穿过这些限制孔径的孔到达GDL材料表面.对于碳纸GDL材料,水在这些孔中流动时所需压力(~1kPa)显着小于水初始穿透这些孔所需压力(~6kPa).增加微孔层(MPL)会明显增加液态水的穿透阻力,MPL层中不同Teflon含量对水渗透压力影响不大.对碳纸GDL材料设置引导孔能显着降低液态水的渗透压力,有助于提升燃料电池中的水管理能力.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2016年12期）
郭晓倩,邵志刚[6]（2016）在《电辅助沉积法制备带有连续亲水孔道的水传输板》一文中研究指出耐久性是目前限制质子交换膜燃料电池(PEMFC)大规模商业化应用的瓶颈之一,而电池缺水和水淹问题是影响燃料电池的耐久性的主要因素。由美国UTC公司提出的水传输板具有增湿和排水作用,可以有效缓解电池缺水和水淹问题,从而提高电池性能和耐久性。但是目前报道的水传输板制备方法中,亲水物质均以颗粒形式存在,板中不易形成连续的亲水孔道,导致水传输板增湿排水能力不足。为了解决上述问题,我们应用自制的流动电辅助沉积装置(Fig.1a),通过电辅助沉积法对多孔石墨板进行亲水化处理,制备得到带有连续亲水孔道的水传输板。实验发现连续亲水孔道的生成明显提高了水传输板的气态和液态水透水通量,增强了水传输板的增湿和排水能力。因水传输板的增湿作用,相比于传统密实板,干气进料下,应用水传输板后在1000 mA cm~(-2)电流密度时电池电压提高了270 mV(Fig.1b)。而因水传输板的排水作用,在饱和增湿和阴极尾端闭死条件下,用用水传输板时电池的脉冲周期是应用传统板时的12倍。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料》期刊2016-07-01）
丁锐,蒋健明,桂泰江[7]（2015）在《不同厚度无溶剂环氧防腐涂层的阻抗特征和水传输研究》一文中研究指出应用电化学阻抗谱技术研究了3.5%Na Cl溶液中30μm和60μm新型MYF无溶剂环氧涂层在Q235钢材表面的阻抗模型演变。两种厚度涂层的电化学过程均可分为5个阶段,但又不相同。30μm和60μm涂层电容的对数和时间的平方根在浸泡初期呈线性关系,为典型的菲克扩散特征。之后60μm涂层电容增长速度减慢,出现一段非菲克扩散过程,表现出两段吸收特征。30μm涂层在菲克扩散阶段后即达到吸水饱和状态。通过对菲克扩散方程的计算,得到了包含时间变量和位置变量的水在涂层中的动力学方程。(本文来源于《中国涂料》期刊2015年12期）
叶东浩[8]（2014）在《膜电极压缩引起的燃料电池内部应力、内阻及水传输行为研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)是适用于汽车，备用电源和便携式电源的能量转换装置。膜电极组件(membrane electrode assembly, MEA)是PEM燃料电池中关键部件之一，包含CL(CL)，质子交换膜(PEM)，GDL(GDL)，边框及密封部件。影响PEM燃料电池得到广泛应用的一个工程挑战就是膜电极装配及其引起的水传输问题。本论文通过模拟和实验从机理上对这一问题进行分析讨论。(1)通过有限元模型首次分析了MEA中的边框材料，结构以及接触行为在组装过程对膜的应力影响。在膜与边框交界区域存在严重的应力分布不均。相比于齐边框组装，台阶式边框结合粘贴绑定接触行为组装时在膜上的应力分布更加均匀些。对于台阶式边框，边框材料不再是影响应力分布不均的主要因素；对于齐边框组装，为使膜上的应力分布均匀化，边框材料的机械特性应与膜相似。(2)运用多电极探针法区分出CL，GDL和BPP的体电阻(bulk resistances)和面电阻(contact resistances)。比较了碳CL，碳纸和碳布GDL材料和微孔层(MPL)的电阻。碳CL电阻是碳纸GDL体电阻的100倍以上。碳纸的体电阻和面电阻是碳布GDL的一半。对GDL进行压缩能够降低GDL面电阻，但是对体电阻基本无影响。对GDL进行疏水处理增加了面电阻，但是体电阻几乎无变化。MPL的添加能够显着减小面电阻，但是对体电阻基本无影响。根据实验建立了一个等效回路模型，并显示当流道宽度小于1mm时，电池电子电阻可忽略不计。面电阻是电池中主要的电子电阻，并占整个欧姆电阻的8%。(3)通过实验模拟分析阴极CL产生的水穿过GDL材料到达气体流道的路径和阻力。水的传输路径分为横向传输(在GDL与CL之间的界面传输)和纵向传输(在GDL中的大孔径中传输)。在纵向传输过程中，GDL中最大孔中的小孔径是限制水渗透的主要阻力。当水头压力足够大时，水才能进入并且穿过这些限制孔径。水在这些孔中流动时所需压力要小于水初始穿透这些孔所需压力。当GDL的压缩率小于20%，液态水在界面处的横向传输阻力小于液态水穿透GDL的阻力。(4)考察在不同的雷洛数和GDL压缩率下，水在带有弯道的单流道中的流动特性。气体能够从脊岸下的GDL中旁通到流道下游部分，同时也能从小水柱下的GDL中传输。根据实验结果，GDL中的水出口与流道弯道之间的距离d与对应的气体流量比应大于13%。在一个壁面为疏水性的多孔GDL材料，另叁个为亲水性的亚克力壁面的矩形流道中，小水柱的形态为倒梯形。增加GDL压缩率有利于水的排出。与圆弧型弯道相比，残余液滴更容易挂在直角弯道处。在不同雷洛数下，流道中水的流动形态分为小水柱流动，液滴受挤压流动，拉长与收缩式移动，振动移动以及小液滴移动。(5)通过实验分析受压缩的GDL对气体旁通以及小水柱在平行流道中流动的影响。小水柱堵塞气体流道的横截面使得气体从小水柱下的GDL中流通或者从脊岸下的GDL中流通。气体在流道之间流通使得平行流道中的小水柱出现同步移动现象。气体在GDL中流通依赖于GDL的渗透率，而GDL渗透率是通过燃料电池组装时对GDL的压缩量决定的。分析了在一壁面为压缩GDL的平行流道中小水柱和气体旁通的流动特性。平行流道下的GDL通过脊岸受到压缩与燃料电池中BPP压缩GDL一致。根据实验结果，建立了气体在流道和GDL中的流动物理模型。此模型显示气体在相邻流道下的GDL中流通引起小水柱同步移动。通过设置实验程序，通过小水柱的体积和其越过相邻流道中的障碍水柱的距离可以确定流道下GDL的渗透率以及脊岸下GDL的渗透率。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2014-03-01）
李桦,王世学[9]（2013）在《不同水传输机理模型下的PEMFC水管理》一文中研究指出为了同时解决燃料电池水管理中的干涸(dry out)和水淹(flooding)问题,本文提出了一种主副流道分流式的阴极进气加湿方式,并应用基于不同水传输机理的数学模型研究了这种新型进气方式的加湿效果。模拟结果表明:这种新的阴极进气方式可以在节约50%进气加湿用水量的同时保证电池性能;在不同的水传输机理模型中,电池内各参数在沿气体流动方向的均匀性、变化规律等方面存在显着差异。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年08期）
刘东颜[10]（2013）在《外力对环肽纳米管水传输特性的影响及其微观机制》一文中研究指出环肽纳米管作为一种新颖的纳米材料，被广泛用于模拟生物水通道。生物体系中水通道的传输特性受多种因素影响。本文重点考察了外力因素对跨膜环肽纳米管水传输特性的影响。在跨膜环八肽纳米管8×cyclo-(WL)_4/POPE第四个环的管壁外侧(P4环C5原子)垂直于管轴的方向上，对纳米管施加指向管外的外部作用力（F=0.0~2.0nN），采用恒速及恒力受控分子动力学（SMD）模拟，考察了不同外部作用力引起的纳米管结构形变及其对管内水链结构、水分子分布及偶极取向等的影响。研究结果表明随着外力的增大，受力的P4环形变量δC3-C7逐渐增大。由于环间氢键网络的作用，与P4相邻的P3和P5环也会发生一定程度的形变。当施加外力增大到2.0nN时，P4环被拉成13.3×5.6的椭圆形，此时，纳米管水通道完全关闭。环肽纳米管结构的形变直接导致了管内水链结构的改变，引起P4环及与之相邻的P3和P5环所在区域水分子排布发生变化。当外力F小于等于0.8nN时，P4环两侧的水分子排布没有明显改变；当外力增加到1.6nN时，施加外力的P4环位置处不再有水分子的排布，但此时的环肽纳米管尚没有完全关闭。不同外力下的占据自由能[G(N)]计算表明当施加外力小于0.8nN时，管内水分子总数没有明显变化，维持在总数22个，进一步增大外力，管内水分子数逐步减少，当外力增大到1.6nN后，水分子总数变成18个，并且不再随着外力的增加而改变。随着施加外力的增大，管内水分子之间形成的氢键链被切断，研究发现P4环两侧的氢键数目分别在外力达0.8nN和0.9nN时开始减少，最后当外力增大到2.0nN时，P4与P3和P5环间分别剩余2和4个氢键。此时，由于水链在P4环处断裂，P4与P3环间的水分子中的两个氢原子会与骨架上的羰基氧同时形成氢键，从而使该处水分子偶极趋于定向性。管内水分子的流量在施加外力增加到0.8nN之前没有明显变化，维持在6个水分子，此时环肽纳米管处于开放状态，当外力增大到2.0nN时管内水流量变为0，此时环肽纳米管呈现关闭状态。研究结果对环肽纳米管对外力的响应性能的研究具有指导意义。(本文来源于《苏州大学》期刊2013-05-01）
水传输论文开题报告
（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：
燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电流密度工况下燃料电池流道和扩散层孔隙尺度下水的输运过程,分析了扩散层中Re大小和波浪形流道角度、以及扩散层中开孔形状和位置对燃料电池水管理的影响。结果表明:对扩散层以及流道的形状进行协同优化可以更有效地提高燃料电池的排水速率;同时发现扩散层中水开始排出的时刻随着Re的增加而减小,而与波浪形流道角度、开孔形状以及位置无关。该文针对锥孔型扩散层和波浪形流道的优化对未来的燃料电池在高电流密度下的水管理优化设计具有指导意义。
（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。
水传输论文参考文献
[1].宋佳桐,桂兴业,黄斌,杨昆.PEMFC在高温高压下的水传输特性[J].电池.2019
[2].杨家培,马骁,雷体蔓,罗开红,帅石金.燃料电池扩散层与流道中液态水传输数值模拟与协同优化[J].清华大学学报(自然科学版).2019
[3].周晶.沥青砂浆中气态水传输行为研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].贾秋红,常英杰,李超,张伟,肖燕.PEMFC气体扩散层中液态水传输实验研究综述[J].电源技术.2017
[5].叶东浩,詹明,潘牧.PEM燃料电池膜电极中的水传输行为[J].湖南大学学报(自然科学版).2016
[6].郭晓倩,邵志刚.电辅助沉积法制备带有连续亲水孔道的水传输板[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料.2016
[7].丁锐,蒋健明,桂泰江.不同厚度无溶剂环氧防腐涂层的阻抗特征和水传输研究[J].中国涂料.2015
[8].叶东浩.膜电极压缩引起的燃料电池内部应力、内阻及水传输行为研究[D].武汉理工大学.2014
[9].李桦,王世学.不同水传输机理模型下的PEMFC水管理[J].工程热物理学报.2013
[10].刘东颜.外力对环肽纳米管水传输特性的影响及其微观机制[D].苏州大学.2013
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