1. 本选题研究的目的及意义
燃料电池汽车作为一种新型的清洁能源汽车,具有零排放、高效率、低噪音等优点,近年来受到世界各国的高度重视,被认为是未来汽车工业发展的重要方向之一。
燃料电池是一种电化学装置,可以将燃料中的化学能直接转化为电能,其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其工作温度低、启动速度快、功率密度高等优势,被认为是最具应用前景的燃料电池类型之一。
氢气循环系统是PEMFC的关键辅助系统之一,其作用是将燃料电池电堆未反应的氢气进行循环利用,提高氢气利用率,并带走反应产生的水,保证电堆的稳定运行。
2. 本选题国内外研究状况综述
氢气循环泵作为燃料电池的关键部件,近年来国内外学者对其进行了大量的研究。
总的来说,国外在该领域的研究起步较早,技术相对成熟,而国内的研究则处于追赶阶段,但发展迅速。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括对车用燃料电池氢气循环泵的需求分析,根据需求进行方案设计、性能分析以及控制系统的设计,最后进行试验验证。
1. 主要内容
1.针对车用燃料电池的特点,分析氢气循环泵的性能需求,包括流量、扬程、压力、效率、寿命等关键指标,为循环泵的设计提供依据。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、数值模拟、实验研究等多种方法相结合的研究思路,逐步推进研究工作。
首先,进行文献调研,收集国内外关于车用燃料电池氢气循环泵、燃料电池系统、流体机械等方面的相关文献资料,了解国内外研究现状、最新进展和发展趋势,为课题研究提供理论基础和技术参考。
其次,进行理论分析,建立氢气循环泵的数学模型,包括流体力学模型、传热模型等,并利用理论公式和经验公式对循环泵的性能参数进行初步计算,为循环泵的设计提供理论依据。
5. 研究的创新点
本课题致力于开发一种高效、可靠、低成本的车用燃料电池氢气循环泵,预期在以下几个方面实现创新:
1.针对车用燃料电池系统对氢气循环泵的特殊需求,如高效率、低噪音、长寿命等,进行优化设计,提高循环泵的综合性能。
2.探索采用新型材料和先进制造工艺,例如陶瓷轴承、激光焊接等,提高循环泵的可靠性和使用寿命。
3.开发基于先进控制算法的智能化控制系统,实现对循环泵流量、压力等参数的精确控制,提高燃料电池系统的效率和寿命。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.李晨,马强,王维,等.车用燃料电池氢气循环系统研究进展[J].机械工程学报,2021,57(15):1-16.
2.张浩,宋志刚,王宇,等.车用燃料电池氢气循环泵关键技术研究[J].汽车工程,2021,43(08):2281-2288.
3.王晓,李立涛,朱冬梅,等.燃料电池氢气循环泵设计与性能研究[J].排灌机械工程学报,2020,38(06):583-588.
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