1. 本选题研究的目的及意义
燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，在新能源领域备受关注。
其中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其低温启动、高能量转换效率等优点，在电动汽车、便携式电源等领域具有广阔的应用前景。
然而，PEMFC的性能受限于多孔介质中水传递的复杂性。
2. 本选题国内外研究状况综述
PEMFC水传递的研究一直是国内外学者关注的热点，近年来取得了许多重要进展。
本部分将分别从国内外研究现状进行综述。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面：1.PEMFC基本原理及水传递机制：阐述PEMFC的基本工作原理、水产生和传递过程，分析水传递对电池性能的影响。
2.多孔介质中水传递的数学模型：建立描述PEMFC多孔介质中水传递的数学模型，包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程等，并考虑多相流、相变、多孔介质特性等因素。
3.数值模拟方法：选择合适的数值模拟方法对数学模型进行求解，例如有限元法、有限体积法等，并对模拟结果进行分析和验证。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟为主，理论分析为辅的研究方法，具体步骤如下：1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解PEMFC水传递的研究现状、水传递机理、数学模型、数值模拟方法等方面的研究进展，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.模型建立：基于多孔介质传输理论和水传递机理，建立PEMFC多孔介质中水传递的数学模型。
该模型将考虑多相流、相变、多孔介质特性等因素，并对模型进行简化和假设，以便于数值求解。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.模型创新：将建立更精细的多孔介质模型，结合具体的微观结构参数，例如孔隙大小分布、曲折度等，更准确地描述PEMFC多孔电极的真实结构，提高模型的预测精度。
2.方法创新：将探索更先进的数值模拟方法，例如多尺度模拟、相场模拟等，以期更准确地捕捉水传递过程中的复杂现象，例如液滴的形成、生长、合并等，提高模拟结果的可靠性。
3.内容创新：将研究新型多孔电极材料对水传递的影响，例如纳米材料、复合材料等，探索提高PEMFC水管理效率的新途径，为新型PEMFC的设计和优化提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.王涛,彭苏萍.燃料电池阴极气体扩散层液态水传递特性研究[J].电源技术,2020,44(06):890-894 900.
2.宋志伟,张晓强,易筱筠,李欣,朱冬,蔡文倩.燃料电池中多孔介质水传递特性研究[J].电池工业,2021,26(02):87-92.
3.张帅,易筱筠,李欣,张晓强,宋志伟,朱冬,蔡文倩.基于多孔介质的燃料电池水传递数值模拟[J].电源技术,2021,45(02):257-261 274.
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