质子交换膜燃料电池基础与性能计算

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By 王家堂 仝毅恒 蔡卫卫

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质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)燃料电池是一种将氢能直接转换为电能的电化学发电装置,其内部存在多相多组分耦合的电化学反应、流动和传热等过程。通过数值方法探究其内部复杂的电化学和传热传质过程,是一种比实验途径更高效、更快捷、成本更低的流体动力学方法,可以指导提升电池的性能、耐久性和寿命。本书简述了燃料电池的原理、分类和特点,基础化学和热力学,电化学,关键材料的物理特性参数,电池的运行条件和数值计算方法,基于OpenFOAM平台燃料电池数值模型的结构、操作使用和验证,以及电池组装条件下的组装力、内阻、物质传输和性能计算。全书的重点是PEM燃料电池的基础原理和性能计算方法。最后从燃料电池技术特点的角度,分析了燃料电池在汽车动力、各式电源、船用动力、航空航天等领域的应用和技术现状,并且指明了各个领域需要解决的问题。本书适于从事PEM燃料电池研究和应用的科技工作者阅读,也可供高等院校相关专业师生参考。

质子交换膜燃料电池基础与性能计算