车用燃料电池发动机散热系统设计(含CAD零件图装配图,CATIA三维图)

车用燃料电池发动机散热系统设计(含CAD零件图装配图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书28000字,CAD图纸3张,CATIA三维图)
研究目标及主要工作
在进行现代燃料电池汽车研究与开发的过程中，燃料电池的热管理问题是要面临的主要难点之一。就质子交换膜燃料电池而言，其工作时中产生的能量将近一半以热量的形式排放到环境当中，产生的废热较多。同时，为保证质子交换膜燃料电池正常的性能，需要较低的工作环境温度，这使得它的散热温差变得较小，最终导致它的热负荷非常大。为实现燃料电池的合理散热，维持电池最佳工作温度范围，保证其在各种工况下都能够安全运行，同时尽量保证电池内部温度分布的均匀性，必须为燃料电池设计合理高效的散热系统。本文紧密围绕燃料电池热管理这一课题，主要进行以下工作：
（1）分析系统温度对燃料电池工作反应过程中某些重要参数的影响，强调温度管理的重要性。
（2）针对本文所研究的某30kW质子交换膜燃料电池发动机，根据散热系统匹配设计的原则，对散热器、散热风扇、水泵进行选型，确定车用燃料电池发动机散热系统方案。
（3）利用一维热管理仿真软件 GT-COOL搭建燃料电池发动机散热系统参数化模型，对散热系统的热平衡状态进行数值模拟。主要得到散热系统的温度分布、换热量变化、管道压力情况。 [来源：http://www.doc163.com]
（4）利用所建散热系统一维仿真模型，在额定工况下，保证其他参数设置均不变，分别改变环境温度、水泵流量以及冷却空气流量，研究其对于散热系统性能的影响。
（5）应用STAR-CCM+软件对散热器模块进行三维仿真，分析散热器在系统中的散热效果。
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目录
第1章 绪论    1
1.1 研究背景及意义    1
1.2 国内外研究现状    2
1.3 研究目标及主要工作    4
第2章 燃料电池散热系统概述    5
2.1 燃料电池的分类    5
2.2 质子交换膜燃料电池的结构和工作原理    5
2.3 工作温度对质子交换膜燃料电池的影响    6
2.4 燃料电池发动机散热系统的设计要求    7
2.5 燃料电池发动机散热系统的设计及特点    8 [资料来源：http://www.doc163.com]
2.5.1 散热系统的设计    8
2.5.2与传统内燃机散热系统的不同    9
2.6小结    9
第3章 燃料电池发动机散热系统设计    11
3.1 设计对象    11
3.2 热量的来源    11
3.3 热量的散发途径    11
3.4 燃料电池内部热平衡    13
3.5 散热器计算及选型    13
3.5.1冷却空气需要量    13
3.5.2散热器的散热面积    14
3.5.3散热器的正面积    15
3.6水泵及其选型    15
3.7小结    16
第4章 基于GT-COOL燃料电池发动机散热系统一维仿真    17
4.1GT-COOL简介    17
4.2关键部件的数学模型    18
4.2.1 燃料电池发动机模型    18
4.2.2 水泵模型    19
4.2.3 散热器模型    19
4.2.4 风扇模型    21
4.2.5 节温器模型    21 [资料来源：https://www.doc163.com]
4.2.6 膨胀水箱模型    23
4.2.7 管路模型    23
4.2.8 边界条件设定    24
4.3 燃料电池发动机散热系统一维仿真模型    24
4.4 结果分析    27
4.4.1散热系统整体温度分布、换热量变化、压力分布    27
4.4.2环境温度对散热系统的影响    31
4.4.3水泵流量对散热系统的影响    31
4.4.4冷却空气流量对散热系统的影响    32
4.5 小结    33
第5章 基于STAR-CCM+的散热系统三维仿真    34
5.1 几何模型的简化与建立    34
5.2 流体域设置    35
5.3网格划分    36
5.4 计算模型及参数设置    37
5.4.1 能量模型及湍流模型    37
5.4.2 散热器模型    38
5.4.3 风扇模型    40
5.4.4边界条件设置    40
5.5结果分析    41
5.5.1温度曲线及分布示意图    41

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5.5.2冷却液流速矢量图    44
5.5.3冷却液压力分布图    44
5.6小结    45
第6章 全文总结及展望    46
6.1全文总结    46
6.2展望    46
参考文献    48
致谢    50

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