透過(guò)多孔介質(zhì)板熱濕傳遞特性的實(shí)驗(yàn)研究

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文透過(guò)透過(guò)多孔介質(zhì)板熱濕傳遞特性的實(shí)驗(yàn)研究多孔介質(zhì)板熱濕傳遞特性的實(shí)驗(yàn)研究ExperimentResearchonacteristicsofHeatMassTransferThroughPousMediaPlate一級(jí)學(xué)科：動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科專業(yè)：工程熱物理作者姓名：王飛指導(dǎo)教師：王世學(xué)教授天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一五年十二月萬(wàn)方數(shù)據(jù)I摘要質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是一種高效、無(wú)污染的新型動(dòng)力源，其具有能量

2、密度高、啟動(dòng)速度快以及燃料來(lái)源廣等優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)子交換膜中的水含量會(huì)影響膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力以及機(jī)械強(qiáng)度，從而對(duì)燃料電池工作性能產(chǎn)生影響，因此對(duì)燃料電池進(jìn)行水管理是必要的。電池內(nèi)部的反應(yīng)生成水不足以維持電池各種工作狀態(tài)下的水平衡，所以采用外部增濕器對(duì)陰極進(jìn)氣進(jìn)行增濕是合理有效的辦法。本文主要研究一種以多孔碳板為核心技術(shù)的PEMFC外部增濕方式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)多孔碳板熱濕傳遞特性的影響因素進(jìn)行了研究。本文設(shè)計(jì)了測(cè)量透過(guò)多孔介質(zhì)板的熱濕傳遞特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，

3、該系統(tǒng)由兩個(gè)回路組成。本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需的加熱加濕裝置各參數(shù)的計(jì)算，以確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。此外，還對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的水平衡進(jìn)行了計(jì)算，并且對(duì)誤差結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估。本文針對(duì)流體流動(dòng)參數(shù)對(duì)多孔介質(zhì)板熱濕傳遞特性的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在使用相同的多孔介質(zhì)板前提下，分別對(duì)氣體流量、增濕氣體溫度以及相對(duì)濕度等因素對(duì)多孔介質(zhì)板熱濕傳遞特性的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：氣體流量的提高不利于被增濕氣體溫度和水分回收率的升高，但對(duì)水分傳遞量有促進(jìn)作用；增

4、濕氣體相對(duì)濕度的提高對(duì)被增濕氣體的溫度和水分傳遞量提高有促進(jìn)作用，但會(huì)導(dǎo)致水分回收率的降低；增濕氣體溫度的升高會(huì)明顯提高被增濕氣體的溫度，且對(duì)水分傳遞量及水分回收率的提高均有促進(jìn)作用，說(shuō)明提高增濕氣體進(jìn)口溫度可以提高增濕器的熱濕傳遞性能。此外，本文還對(duì)多孔介質(zhì)板的結(jié)構(gòu)及物性參數(shù)對(duì)其熱濕傳遞特性的影響進(jìn)行了研究。選取了不同表面特性以及孔隙率的多孔介質(zhì)板，在不同流體流動(dòng)參數(shù)下分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：隨著增濕氣體進(jìn)口相對(duì)濕度的提高，有肋