透過多孔介質(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)位論文透過透過多孔介質(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一級學(xué)科：動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、無污染的新型動力源，其具有能量

2、密度高、啟動速度快以及燃料來源廣等優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)子交換膜中的水含量會影響膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力以及機(jī)械強(qiáng)度，從而對燃料電池工作性能產(chǎn)生影響，因此對燃料電池進(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，通過實(shí)驗(yàn)對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)了測量透過多孔介質(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，還對整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的水平衡進(jìn)行了計(jì)算，并且對誤差結(jié)果進(jìn)行了評估。本文針對流體流動參數(shù)對多孔介質(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，分別對氣體流量、增濕氣體溫度以及相對濕度等因素對多孔介質(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，但對水分傳遞量有促進(jìn)作用；增

4、濕氣體相對濕度的提高對被增濕氣體的溫度和水分傳遞量提高有促進(jìn)作用，但會導(dǎo)致水分回收率的降低；增濕氣體溫度的升高會明顯提高被增濕氣體的溫度，且對水分傳遞量及水分回收率的提高均有促進(jìn)作用，說明提高增濕氣體進(jìn)口溫度可以提高增濕器的熱濕傳遞性能。此外，本文還對多孔介質(zhì)板的結(jié)構(gòu)及物性參數(shù)對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)口相對濕度的提高，有肋