基于多相MRT-LBM模型的PEMFC气体扩散层中水气输送过程的模拟仿真开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

质子交换膜燃料电池（pemfc）作为一种高效、清洁的能源转换装置，在近年来受到广泛关注，并被认为是未来新能源汽车、便携式电源等领域最有前景的解决方案之一。

然而，pemfc的商业化应用仍面临诸多挑战，其中水管理问题是制约其性能和寿命的关键因素之一。

气体扩散层（gdl）作为pemfc的重要组成部分，其内部的水气输送过程对电池的性能有着至关重要的影响。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在pemfc水管理领域展开了大量研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在pemfc水管理方面做了大量工作，特别是在gdl水气输送机理、新型gdl材料制备以及水管理策略等方面取得了显著进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要研究内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.pemfc水气输送机理研究：基于多孔介质理论，分析pemfc气体扩散层中水气的传递过程，包括气体的扩散、水的蒸发与冷凝、毛细力作用等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析阶段：-研究pemfc的基本工作原理、gdl的结构特点以及水气输送的基本理论。

-查阅相关文献，了解国内外在pemfc水管理方面的研究现状，为本研究提供理论基础。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.采用多相mrt-lbm模型模拟pemfc气体扩散层中的水气输送过程。

相较于传统的计算流体力学方法，mrt-lbm方法能够更加准确地描述多孔介质中的复杂流动现象，并且具有计算效率高、易于处理复杂边界等优点。

2.结合实验验证，提高模拟结果的可靠性。

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. 王建,余岳峰,谢 lehmann t.燃料电池阴极气体扩散层液水分布及传输研究进展[j].应用力学学报,2022,39(03):1187-1200 1312.

2. 魏存峰,王彤,丁幼亮,等.燃料电池阴极气体扩散层孔隙结构设计及优化[j].化工进展,2022,41(05):2292-2305.

3. 尹立孟,苏万林,王超,等.质子交换膜燃料电池多孔电极建模及数值模拟研究进展[j].化工学报,2022,73(01):1-17.