質(zhì)子交換膜燃料電池模擬與優(yōu)化

內(nèi)容概要

《質(zhì)子交換膜燃料電池模擬與優(yōu)化》(作者徐臘梅)緊密結(jié)合當(dāng)前質(zhì)子交換膜燃料電池的研究熱點(diǎn)，對質(zhì)子交換膜燃料電池的數(shù)學(xué)模型、水、熱、氣及動(dòng)態(tài)特性模擬，基于集總參數(shù)模型、分布參數(shù)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的模擬與優(yōu)化進(jìn)行了詳盡的分析與總結(jié)。全書共分為10章，主要內(nèi)容包括：緒論、燃料電池概述、質(zhì)子交換膜燃料電池的計(jì)算機(jī)模擬、質(zhì)子交換膜燃料電池的數(shù)學(xué)模型、操作參數(shù)對電池性能的影響、質(zhì)子交換膜燃料電池的水傳輸模擬、質(zhì)子交換膜燃料電池的熱模擬、質(zhì)子交換膜燃料電池的氣模擬、基于分布參數(shù)模型的燃料電池動(dòng)態(tài)特性仿真、基于集總參數(shù)模型的燃料電池動(dòng)態(tài)特性仿真、基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的燃料電池動(dòng)態(tài)特性仿真。
《質(zhì)子交換膜燃料電池模擬與優(yōu)化》可供從事電氣、自動(dòng)化、能源、材料、環(huán)保、船舶、汽車領(lǐng)域的科技工作者和工程技術(shù)人員使用，也可供高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第1章 緒論 
1．1 燃料電池概述 
1．2 pem燃料電池 
1．2．1 pem燃料電池的發(fā)展歷史 
1．2．2 pem燃料電池的原理 
1．2．3 pem燃料電池的組成 
1．2．4 pem燃料電池電堆 
1．2．5 pem燃料電池系統(tǒng) 
1．2．6 pem燃料電池的特點(diǎn) 
第2章 pem燃料電池的計(jì)算機(jī)模擬 
2．1 pem燃料電池的模型研究 
2．1．1 pem燃料電池的集總與分布參數(shù)模型 
2．1．2 pem燃料電池動(dòng)態(tài)模型 
2．1．3 pem燃料電池神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 
2．2 pem燃料電池的水、熱、氣模擬研究 
2．2．1 pem燃料電池的水管理 
2．2．2 pem燃料電池的熱管理 
2．2．3 pem燃料電池的氣管理 
2．3 pem燃料電池的模擬平臺 
2．3．1 cfd技術(shù) 
2．3．2 matlab／simulink 
第3章 pem燃料電池的數(shù)學(xué)模型 
3．1 燃料電池的基本方程 
3．1．1 質(zhì)量守恒方程 
3．1．2 動(dòng)量守恒方程 
3．1．3 能量守恒方程 
3．1．4 組分守恒方程 
3．2 多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散模型 
3．3 水的相變模型 
3．4 質(zhì)子交換膜中水的傳遞模型 
3．4．1 電遷移 
3．4．2 壓力遷移 
3．4．3 濃差擴(kuò)散 
3．5 催化層中的電化學(xué)反應(yīng)模型 
3．5．1 butler-volmer方程 
3．5．2 電流守恒方程 
3．5．3 開路電壓控制方程 
3．5．4 活化極化的控制方程 
3．5．5 反應(yīng)物消耗和水生成 
3．6 pem燃料電池物性參數(shù)模型 
3．6．1 密度 
3．6．2 黏度 
3．6．3 比熱容 
3．6．4 熱導(dǎo)率 
3．6．5 擴(kuò)散系數(shù) 
3．7 小結(jié) 
第4章 操作參數(shù)對電池性能的影響 
4．1 計(jì)算模型分析 
4．1．1 幾何模型、網(wǎng)格劃分 
4．1．2 物性參數(shù) 
4．2 結(jié)果及討論 
4．2．1 操作壓力對電池性能的影響 
4．2．2 空氣流速對電池性能的影響 
4．2．3 溫度對電池性能的影響 
4．2．4 氣體增濕度對電池性能的影響 
4．3 小結(jié) 
第5章 pem燃料電池的水傳輸模擬 
5．1 流道中的水傳輸模擬 
5．1．1 直道中的水傳輸模擬 
5．1．2 彎道中的水傳輸模擬 
5．1．3 小結(jié) 
5．2 質(zhì)子交換膜中的水分布 
5．2．1 幾何模型及邊界條件 
5．2．2 計(jì)算結(jié)果及討論 
5．2．3 小結(jié) 
第6章 pem燃料電池的熱模擬 
6．1 燃料電池運(yùn)行條件對溫度分布的影響 
6．1．1 幾何模型及參數(shù) 
6．1．2 工作電流密度對溫度分布的影響 
6．1．3 氣體加濕對溫度分布的影響 
6．1．4 氣體壓力對溫度分布的影響 
6．1．5 氣體過量系數(shù)的影響 
6．1．6 擴(kuò)散層熱導(dǎo)率對溫度分布的影響 
6．1．7 小結(jié) 
6．2 冷卻水狀態(tài)對溫度分布的影響 
6．2．1 冷卻流道位置對膜中溫度分布的影響 
6．2．2 冷卻水流速對冷卻效果的影響 
6．2．3 冷卻流道截面尺寸對冷卻效果的影響 
6．2．4 小結(jié) 
第7章 pem燃料電池氣傳輸模擬 
7．1 流道深度對電池性能的影響 
7．1．1 計(jì)算模型 
7．1．2 結(jié)果及分析 
7．1．3 小結(jié) 
7．2 流道寬度和岸的寬度比對電池性能的影響 
7．2．1 計(jì)算模型 
7．2．2 結(jié)果及分析 
7．2．3 小結(jié) 
7．3 流道截面形狀對電池性能的影響 
7．3．1 計(jì)算模型 
7．3．2 結(jié)果和分析 
7．3．3 小結(jié) 
第8章 基于分布參數(shù)模型的pem燃料電池動(dòng)態(tài)特性仿真 
8．1 不同氣體濕度下電池動(dòng)態(tài)特征的研究 
8．1．1 模型分析 
8．1．2 結(jié)果與分析 
8．1．3 小結(jié) 
8．2 氣體傳輸時(shí)電池的動(dòng)態(tài)特征研究 
8．2．1 模型分析 
8．2．2 結(jié)果與分析 
8．2. 3 小結(jié) 
第9章 基于集總參數(shù)模型的pem燃料電池的動(dòng)態(tài)特性仿真 
9. 1 pem燃料電池的集總參數(shù)模型 
9．1. 1 電化學(xué)模型 
9．1．2 熱模型 
9．2 單電池的建模與仿真 
9. 2．1 電流階躍變化時(shí)電池的動(dòng)態(tài)特性 
9．2. 2 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比 
9．2．3 與基于分布參數(shù)模型的動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果對比 
9．3 電堆的建模與仿真 
9．3．1 電堆的simulink模型 
9．3．2 電堆的動(dòng)態(tài)特性 
9．4 小結(jié) 
第10章 基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pem燃料電池的動(dòng)態(tài)特性仿真 
10. 1 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 
10．1．1 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 
10．1．2 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法 
10．1．3 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的改進(jìn) 
10．2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識 
10．2．1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識原理及特點(diǎn) 
10．2. 2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識模型的結(jié)構(gòu) 
10. 3 非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識 
10．4 基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pem燃料電池系統(tǒng)辨識 
10. 4．1 學(xué)習(xí)樣本的確定及歸一化 
10．4．2 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的確定 
10．4．3 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、訓(xùn)練和仿真 
10．4．4仿真結(jié)果分析 
10．5 小結(jié) 
附錄 主要符號表 
參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membranes Fuel Cell，PEMFC）作為燃料電池的一種，是新型的能源處理方式，具有工作溫度低、無污染、無腐蝕、比功率大、啟動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。質(zhì)子交換膜燃料電池對解決能源短缺和環(huán)境污染兩大世界難題具有重要意義。 《質(zhì)子交換膜燃料電池模擬與優(yōu)化》（作者徐臘梅）緊密結(jié)合當(dāng)前質(zhì)子交換膜燃料電池的研究熱點(diǎn)，對質(zhì)子交換膜燃料電池的數(shù)學(xué)模型、水、熱、氣及動(dòng)態(tài)特性模擬，基于集總參數(shù)模型、分布參數(shù)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的模擬與優(yōu)化進(jìn)行了詳盡的分析與總結(jié)。

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