1. 本选题研究的目的及意义
近年来,能源危机和环境污染问题日益严峻,迫切需要发展清洁、高效、可持续的能源转换技术。
固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)作为一种全固态能量转换装置,具有能量转换效率高、燃料适应性广、环境友好等优点,被认为是未来能源技术的理想选择之一,在分布式发电、电动汽车、航空航天等领域具有广阔的应用前景。
然而,SOFC系统的工作温度较高(通常在600℃以上),导致其系统结构复杂、运行控制难度大、启动时间长、成本高昂等问题,制约了其大规模商业化应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
SOFC的研究始于20世纪50年代,经过几十年的发展,已经在材料、单电池、电堆以及系统集成等方面取得了显著的成果。
近年来,随着能源危机和环境问题的日益突出,SOFC技术更是受到了世界各国的广泛关注。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本选题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.搭建SOFC系统半实物仿真平台:为了能够更真实地模拟SOFC系统的运行环境,本研究将搭建一个半实物仿真平台。
该平台将包括SOFC单电池、燃料供给系统、空气供给系统、热管理系统、控制系统等部分。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。
1.理论分析:通过查阅文献、参考相关书籍和标准,对SOFC系统的工作原理、系统组成、关键技术挑战等进行深入的了解。
在此基础上,分析SOFC系统各部分之间的相互关系和影响,为后续的建模和仿真提供理论依据。
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.搭建SOFC系统半实物仿真平台:本研究将搭建一个基于实际硬件的SOFC系统半实物仿真平台,能够更真实地模拟SOFC系统的运行环境,为模型验证和控制策略优化提供更可靠的平台。
2.建立SOFC系统多物理场耦合模型:本研究将建立一个综合考虑SOFC系统电化学、热力学、流体力学等多物理场耦合特性的数学模型,能够更准确地描述系统的动态行为,为系统性能分析和优化提供更精确的工具。
3.提出SOFC系统优化策略:本研究将针对SOFC系统存在的问题,提出相应的控制策略和运行策略优化方案,并利用所搭建的半实物平台和建立的模型进行验证,以提高系统的效率、稳定性和寿命。
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] 徐震,杜朝辉,王轩,等.固体氧化物燃料电池动态特性研究综述[J].电源技术,2021,45(10):1943-1949.
[2] 张浩,徐震,王轩,等.基于AMESim的平板式SOFC电堆水热管理数值研究[J].燃料化学学报,2022,50(10):1313-1322.
[3] 王来,徐震,王轩,等.固体氧化物燃料电池系统动态特性及控制策略研究进展[J].电源技术,2020,44(06):961-968 974.
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