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[美]Colleen Spiegel 著;张新丰、张智明 译; 单桐 、 周苏 校 / 电子工业出版社 / 2013-04 / 平装
售价 ¥ 200.00
品相 九品
上书时间2021-07-04
质子交换膜燃料电池建模与MATLAB仿真
《质子交换膜燃料电池建模与MATLAB仿真》阐述了质子交换膜燃料电池建模与仿真的基本方法。首先介绍了与质子交换膜燃料电池相关的热力学和电化学基础知识,然后系统地介绍了质子交换膜燃料电池内部电荷传输、质量传输及热能传输的基本原理和守恒方程,分别针对质子交换膜、催化剂层、气体扩散层、流场板进行建模和仿真计算;然后以微型燃料电池、燃料电池电堆及辅助系统为主要内容进行建模,最后讲述模型的验证方法。《质子交换膜燃料电池建模与MATLAB仿真》以最经典的热力学及流体力学理论为建模依据,基础性很强;同时又以目前现有的燃料电池科学研究成果为对比,具有一定的前瞻性。
施皮格尔,是美国清洁燃料电池能源公司的创始人,作为一名研发管理员与化学工程师,多年以来一直从事燃料电池的设计与建模工作,是美国燃料电池领域的著名专家。ColleenS.Spiegel是美国化学工程师协会(AICHE)会员和美国电气与电子工程师协会(IEEE)会员。
第1章燃料电池简介1.1引言1.2什么是PEM燃料电池1.3为什么需要燃料电池1.3.1便携式电源1.3.2交通运输1.3.3固定式电站1.4燃料电池的发展史1.5文献中的燃料电池数学模型1.6燃料电池数学建模的基本步骤本章小结思考题尾注参考文献第2章燃料电池热力学2.1引言2.2焓2.3比热2.4熵2.5化学反应中的自由能变化2.6燃料电池可逆电压和净输出电压2.7燃料电池的理论效率本章小结思考题尾注参考文献第3章燃料电池电化学3.1引言3.2基本的电化学动力学概念3.3电荷传输3.4电荷传输反应3.5电极动力学3.5.1反应速率因素与活化能3.5.2巴尔特-沃尔默方程3.6电压损失3.7内部电流和渗透电流本章小结思考题尾注参考文献第4章燃料电池电荷传输4.1引言4.2欧姆极化损失4.3金属的电子导电性4.4聚合物电解质的离子导电性本章小结思考题尾注参考文献第5章燃料电池质量传输5.1引言5.2燃料电池内部的质量守恒5.2.1质子交换膜燃料电池入口处流量关系5.2.2质子交换膜燃料电池出口处流量关系5.2.3液体、水蒸气流量及其余量5.3流道和电极之间的质量对流传输5.4电极中的质量扩散传输5.5流场中的质量对流传输5.6其他文献中的质量传输方程5.6.1菲克扩散定律5.6.2史蒂芬-麦克斯韦方程5.6.3尘气模型本章小结思考题参考文献第6章燃料电池热传输6.1引言6.2热传输基本原理6.3燃料电池能量守恒6.3.1总体能量守恒过程6.3.2燃料电池电堆的能量守恒6.3.3燃料电池系统的能量守恒6.3.4节点网络6.3.5平面中的瞬态传热[6]6.3.6单电池层间的能量守恒6.4燃料电池的热管理6.4.1空气冷却6.4.2边缘冷却本章小结思考题尾注参考文献第7章质子交换膜建模7.1引言7.2质子交换膜的物理描述7.3不同种类的模型7.3.1微观和物理模型7.3.2扩散模型7.3.3稀薄溶液理论7.3.4浓缩溶液理论7.3.5膜的水含量7.3.6液压模型7.3.7联合模型7.4质子交换膜建模案例7.4.1质量和组分守恒7.4.2动量方程7.4.3能量守恒方程7.4.4离子传输方程7.4.5界面的水活性7.4.6膜内水活性本章小结思考题尾注参考文献第8章气体扩散层建模8.1引言8.2气体扩散层的物理描述8.3多孔介质建模基础8.3.1孔结构8.3.2流体特性8.3.3毛细管作用8.3.4渗透率8.4多孔介质传输模型8.4.1多孔介质中的自由分子流动8.4.2多孔介质中的黏性流动8.4.3多孔介质的连续扩散8.4.4二元混合物联合传输机理8.5模型种类8.5.1导电性8.5.2蒸发与冷凝8.5.3气相传输8.5.4液态水处理8.5.5严格两相流动模型8.6气体扩散层建模案例8.6.1无液态支配方程8.6.2无液态,无对流,常流量本章总结思考题尾注参考文献第9章催化剂层建模9.1引言9.2催化剂层的物理描述9.3通用方程9.4模型类型9.4.1界面模型9.4.2微结构和单孔模型9.4.3多孔电极模型9.4.4聚合物模型9.5催化剂层热传递本章小结思考题尾注参考文献第10章流场板建模10.1引言10.2流场板材料10.3流场设计10.4流道的截面形状10.5流道中的压降10.6板流道和气体之间的热传递本章小结思考题尾注参考文献第11章微型燃料电池建模11.1引言11.2文献中的微型PEM燃料电池11.2.1电极11.2.2双极板11.2.3堆的设计和结构11.3微流体力学11.3.1纳维-斯托克斯方程11.3.2不可压缩流11.3.3欧拉方程11.3.4斯托克方程11.3.5边界条件和初始条件11.3.6泊肃叶流11.3.7带滑移的泊肃叶流11.4流速和压力11.5气泡和颗粒11.6毛细管效应11.7单相和两相压降11.8微通道内的速度本章小结思考题尾注参考文献第12章燃料电池堆建模12.1引言12.2燃料电池堆的尺寸设计12.3单电池数量12.4堆结构12.5燃料和氧化剂的分配12.6电堆预紧12.6.1螺栓预紧12.6.2气体扩散层获得最佳预紧时电堆上所需的力12.6.3预紧层的螺栓刚度12.6.4拧紧扭矩的计算12.6.5总预紧力相关扭矩本章小结思考题尾注参考文献第13章燃料电池系统设计13.1引言13.2燃料子系统13.2.1加湿子系统13.2.2风机和鼓风机13.2.3压缩机13.2.4涡轮机13.2.5泵本章小结思考题尾注参考文献第14章模型验证14.1引言14.2残差14.2.1测量过程的漂移14.2.2独立随机误差14.3随机误差的正态分布14.4模型中的丢失项14.5模型中的非必要项本章总结思考题尾注参考文献附录A附录B附录C附录D附录E附录F附录G附录H附录I附录J
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开播时间:09月02日 10:30