燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)電堆可靠性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 05:37
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC),作為電池能源,相比于其他類型的電池有著明顯的工作環(huán)境優(yōu)勢(shì),作為能源,又比傳統(tǒng)能源有著明顯的污染低等優(yōu)勢(shì)。在近來(lái)的能源領(lǐng)域它已經(jīng)逐漸的被重視起來(lái)。但是作為一種可能取代化石燃料的新型能源,其能安個(gè)穩(wěn)定的進(jìn)行工作就顯得至關(guān)重要。因此,對(duì)PEMFC的可靠性的研究就顯得尤為重要。本文針對(duì)某種60KW的燃料電池的可靠性問(wèn)題展開(kāi)研究。本文從基于故障樹(shù)和基于數(shù)學(xué)模型兩個(gè)方面對(duì)PEMFC的可靠性進(jìn)進(jìn)行了分析。介紹了不同種類的新能源電池,介紹了燃判電池的工作原理及分類。分別對(duì)燃料電池中的膜、電極、雙極板的可靠性問(wèn)題進(jìn)行了闡述。對(duì)燃料電池的裝配及密封可靠性、運(yùn)行可靠性、控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行介紹。建立了電堆火效的故障樹(shù)模型,并對(duì)模型進(jìn)行了定性和定量分析,求得最小割集及最小割集的概率重要度和關(guān)鍵重要度。建立了用于質(zhì)子交換膜建模的微觀物理模型、擴(kuò)散模型、液壓模型以及聯(lián)合模型。對(duì)質(zhì)子交換膜建立了質(zhì)量和組分守恒方程、能量守恒方程、質(zhì)子傳輸方程和水的活性方程。并對(duì)質(zhì)子交換膜進(jìn)行了 matlab仿真計(jì)算。又對(duì)氣體擴(kuò)散層、催化劑層和流場(chǎng)板進(jìn)行了建模。最后對(duì)螺栓的預(yù)緊力進(jìn)行了建模,使用mat...
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1質(zhì)了?交換膜燃料電池(PEMFC)工作原理??Fig.?2.1?Principle?of?Proton?Exchange?membrane?fuel?Cell?(PEMFC)??氫氧燃料電池以電解液為媒介,所需的燃料是氫和氧
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以頂事件為研究對(duì)象,從上而下進(jìn)行逐層演義,分析導(dǎo)致上一層發(fā)生的每一個(gè)可能??的原因。根據(jù)內(nèi)邊界的要求,演繹到最底層,得到底事件。以燃料電池電堆失效為例,??得到圖3.1的典型故障樹(shù)和表3.1的故障樹(shù)主要圖形含義表。??PEMFC電堆失效??(頂事件)??^1??直接故障原因1?直接故障原因2??(中間事件)?(中間事件)??^1?&??-,-1??I??事件^?事件j?事件^??圖3.1?PEMFC電堆失效的典型故障樹(shù)??Fig.?3.1?Typical?fault?tree?of?PEMFC?stack?failure??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于矩陣的故障樹(shù)分析方法[J]. 郭永晉,孫麗萍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 沈春暉,余昊. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]燃料電池汽車(chē)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建秋,方川,徐梁飛. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]質(zhì)子交換膜燃料電池三維穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬[J]. 郭玉寶,朱紅,魏永生,郭志軍. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(02)
[5]基于示范運(yùn)行的燃料電池轎車(chē)可靠性分析[J]. 王樹(shù)英,鄭松林,陳鐵,劉新田. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(01)
[6]燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 侯明,衣寶廉. 電化學(xué). 2012(01)
[7]發(fā)動(dòng)機(jī)研制中可靠性工作的總體思路和方法研究[J]. 李偉,夏愛(ài)國(guó),何竣. 航空工程進(jìn)展. 2012(01)
[8]T-S模糊故障樹(shù)重要度分析方法[J]. 姚成玉,張熒驛,王旭峰,陳東寧. 中國(guó)機(jī)械工程. 2011(11)
[9]提高重要度的兼容性算法——聯(lián)合關(guān)鍵重要度[J]. 畢衛(wèi)星,郭成宇. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[10]一種改良的聯(lián)合重要度算法[J]. 畢衛(wèi)星,陳建軍. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
碩士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池的建模與仿真[D]. 劉鶴.華北電力大學(xué) 2012
[2]不同工況下PEM燃料電池性能研究[D]. 張亞.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3074142
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1質(zhì)了?交換膜燃料電池(PEMFC)工作原理??Fig.?2.1?Principle?of?Proton?Exchange?membrane?fuel?Cell?(PEMFC)??氫氧燃料電池以電解液為媒介,所需的燃料是氫和氧
?:??\,■■i??圖2.1質(zhì)了?交換膜燃料電池(PEMFC)工作原理??Fig.?2.1?Principle?of?Proton?Exchange?membrane?fuel?Cell?(PEMFC)??氫氧燃料電池以電解液為媒介,所需的燃料是氫和氧。在工作過(guò)程中,把氫氣輸入??到負(fù)極,氫氣在催化劑的作用下被分解為氫離子和電子,電子沿外電路導(dǎo)線移動(dòng),氫離??6??
以頂事件為研究對(duì)象,從上而下進(jìn)行逐層演義,分析導(dǎo)致上一層發(fā)生的每一個(gè)可能??的原因。根據(jù)內(nèi)邊界的要求,演繹到最底層,得到底事件。以燃料電池電堆失效為例,??得到圖3.1的典型故障樹(shù)和表3.1的故障樹(shù)主要圖形含義表。??PEMFC電堆失效??(頂事件)??^1??直接故障原因1?直接故障原因2??(中間事件)?(中間事件)??^1?&??-,-1??I??事件^?事件j?事件^??圖3.1?PEMFC電堆失效的典型故障樹(shù)??Fig.?3.1?Typical?fault?tree?of?PEMFC?stack?failure??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于矩陣的故障樹(shù)分析方法[J]. 郭永晉,孫麗萍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 沈春暉,余昊. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]燃料電池汽車(chē)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建秋,方川,徐梁飛. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]質(zhì)子交換膜燃料電池三維穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬[J]. 郭玉寶,朱紅,魏永生,郭志軍. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(02)
[5]基于示范運(yùn)行的燃料電池轎車(chē)可靠性分析[J]. 王樹(shù)英,鄭松林,陳鐵,劉新田. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(01)
[6]燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 侯明,衣寶廉. 電化學(xué). 2012(01)
[7]發(fā)動(dòng)機(jī)研制中可靠性工作的總體思路和方法研究[J]. 李偉,夏愛(ài)國(guó),何竣. 航空工程進(jìn)展. 2012(01)
[8]T-S模糊故障樹(shù)重要度分析方法[J]. 姚成玉,張熒驛,王旭峰,陳東寧. 中國(guó)機(jī)械工程. 2011(11)
[9]提高重要度的兼容性算法——聯(lián)合關(guān)鍵重要度[J]. 畢衛(wèi)星,郭成宇. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[10]一種改良的聯(lián)合重要度算法[J]. 畢衛(wèi)星,陳建軍. 大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
碩士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池的建模與仿真[D]. 劉鶴.華北電力大學(xué) 2012
[2]不同工況下PEM燃料電池性能研究[D]. 張亞.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3074142
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