【《质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例》1000字】_第1页
【《质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例》1000字】_第2页
【《质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例》1000字】_第3页
【《质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例》1000字】_第4页
【《质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例》1000字】_第5页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

--PAGE7-质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22613质子交换膜燃料电池的数学模型分析案例 1202661.1阴极流道模型、阳极流道模型 2259691.2电池体模型 3110021.3电化学模型 459441.4空压机模型 4燃料电池堆栈涉及到流体，结构，电化学的互相耦合，因此模型复杂，燃料进气温度和电池工作温度要纳入模型的考虑范围，模型的动态响应特征要表达出来。本章构建的电池堆栈的质量和能量守恒控制方程是根据已经得出的控制体法而进一步加工的，如图3-1，这是一个有着平直流道的燃料电池，有几个子模型，即阴极流道，阳极流道，一个电化学子模型和电池主体的三个控制体。图3-1是燃料电池的示意图，反应释放出热能和电能。对控制体的连续性方程有: (3-1)对控制体的能量方程有: (3-2)即垂直于控制面向外单位矢量，即控制体内的材料密度，即流体速度矢量，即热值焓，即单位内能，是外部环境与控制体的交换热量，是对控制体做的功。图3-1燃料电池的示意图1.1阴极流道模型、阳极流道模型对于阳极流道可表示为: (3-3) (3-4)本模型把控制面入口与出口(上式右边前两项)简化为宏观喷嘴流速方程，不考虑微观瞬时的动量方程，即： (3-5)其中即压差，即质量流量系数。 (3-6)即负载电流，即电堆电池单体数，即法拉第常数，即气体组分摩尔质量，即摩尔气体转移电子数。牛顿冷却定律: (3-7)即为对流换热系数,即为换热面积,即为电池体与流道及外界环境的温差。阳极流道的氢气变化率: (3-8)通过阳极流道控制面的氢气流量有: (3-9)即为阳极流道气体进口质量流量系数，即为阳极流道气体出口质量流量系数，即氢气源进口压力，即阳极流道工作压力，即大气压力。阳极流道内能量的变化率: (3-10)即氢气的定容比热，即阳极流道内气体温度。阳极流道与电池体的对流换热为： (3-11)即为热对流换热系数。由质量守恒方程: (3-12)即为电化学反应消耗掉的氧气速率，即阴极流道空气进口的流量，即出口质量流量。1.2电池体模型对电池体，有: (3-13)对于控制面的质量传输包括通过电极的气体扩散和通过电化学还原反应形成的水可有下式: (3-14) (3-15)即电池体的平均比热容，即电池体质量。1.3电化学模型能斯特电压： (3-16)即能斯特电压，即阴极氧分压，为电堆温度，即阳极氢分压，即环境温度。活化极化电压： (3-17)即活化极化，即交换电流密度，即电子数，即转移系数。欧姆极化： (3-18)即欧姆极化，是接触电阻，即电子电阻，是离子电阻。浓差极化电压： (3-19)即浓差极化，即极限电流交换密度，是电流。输出电压： (3-20)即电池输出电压。1.4空压机模型空压机出口温度: (3-21)即空压机入口温度，即空压机入口压力，即空压机效率，即空压机出口压力，即绝热指数。空压机功耗： (3-22)为空压机功

人人文库> 全部分类> 行业资料 > 工业设计

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论