3。1 新型燃料电池电堆流道结构 18

3。2  20层燃料电池堆空气流道分析 19

3。2。1 空气管道模型的建立与网格划分 19

3。2。2 空气管道模型的求解分析 20

3。2。3 电堆层面均匀度分析 23

3。2。4 电池单元层面rib管道均匀度分析 23

3。3  20层燃料电池堆U，Z，S型燃料管道优化分析 23

3。3。1 燃料管道模型的建立与划分 23

3。2。2 燃料管道模型的求解分析 28

3。3。3 电池堆层面均匀度分析 36

3。3。4 电池单元层面rib管道均匀度分析 36

第四章 结论 38

致谢 40

参考文献 41

第一章 绪论

1。1 能源与环境

社会的发展离不开能源，而传统的不可再生的矿物燃料由于人类的无限制的开采已经逐渐枯竭，因此，寻找新能源代替传统的矿物燃料迫在眉睫。这些年随着重工业的迅速发展，消耗大量的不可再生能源的同时对环境也造成了很大的负担。同时，人类使用矿物燃料的时候会对环境造成很大的负担，如今，中国各个地方的人们深受环境污染之害。我们需要加快研究新型能源来代替传统能源的脚步。论文网

风能、太阳能、核能、潮汐能、化学能、氢能、生物质能和地热能等能源都属于新型能源[1]。如果我们能够用新型能源来代替传统能源，那么这将对解决能源危机和环境污染等问题做出巨大的贡献。

1。2 燃料电池

1。2。1 燃料电池的原理

燃料电池（Fuel Cell)是一种将燃料和氧化剂中的化学能直接转换为电能的发电装置[2]。从表面上看，燃料电池像蓄电池一样有阳极、阴极和电解质，但从本质上来看，它并不能储存电量，而是需要化学反应就能够发电的“发电厂”[3]。

1。2。2 燃料电池的分类

随着社会的发展，燃料电池已经发展出了很多的种类，我们可以根据电解质的不同将燃料电池分为以下六种类型：熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）；直接甲醇燃料电池（DMFC）；聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）；磷酸燃料电池（PAFC）；碱性燃料电池（AFC）；固体氧化物燃料电池（SOFC）[4]。这六种燃料电池的不同如表1-1所示。

表1-1 六种燃料电池的比较[5]

类型   移动的离子 工作温度 应用

MCFC CO32- -650℃ 中型至大型CHP系统，可达MW

DMFC H+ 20-90℃ 运行时间长、低功率的便携设备

PEMFC H+ 30-100℃ 低功率CHP系统、汽车和移动设备

PAFC H+ -220℃ 很多200 KW的CHP系统正在应用

AFC OH- 50-200℃