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質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計

包郵 質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計

作者:熊樹生 著
出版社:華中科技大學(xué)出版社出版時間:2025-03-01
開本: 16開
本類榜單:教材銷量榜
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質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 版權(quán)信息

質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 本書特色

《燃料電池基礎(chǔ)》為車輛工程及相關(guān)專業(yè)的主干課程“燃料電池基礎(chǔ)”配套教材,主要面向教學(xué)研究型、技術(shù)應(yīng)用型本科院校,培養(yǎng)學(xué)生燃料電池應(yīng)用方面基礎(chǔ)知識,主要介紹燃料電池的結(jié)構(gòu)及仿真建模等基本理論。為了適應(yīng)當(dāng)前新工科教學(xué)要求,教材可以適當(dāng)配套部分運動視頻、動畫等數(shù)字資源,開拓學(xué)生視野,幫助學(xué)生掌握教材內(nèi)容,便于開展線上教學(xué)。(可以參考數(shù)字資源建設(shè)方案)

質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 內(nèi)容簡介

本書主要面向高校能源、化工及汽車相關(guān)專業(yè)學(xué)生及相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員,通過查閱燃料電池技術(shù)*新資料與成果結(jié)合本課題組相關(guān)研究情況進(jìn)行編著,系統(tǒng)介紹燃料電池原理、工作過程、化學(xué)反應(yīng)過程、熱力學(xué)特性、質(zhì)量傳輸特性、電化學(xué)特性、燃料電池模型搭建、控制、水熱管理及*新應(yīng)用與發(fā)展趨勢。本書兼顧理論前沿與產(chǎn)業(yè)實際,圍繞新工科人才所需的能力結(jié)構(gòu)與知識體系,幫助讀者建立對燃料電池的基礎(chǔ)認(rèn)知,推動人才教育與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀更好地接軌。

質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 前言

前言質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)技術(shù)是當(dāng)前清潔能源領(lǐng)域中*具潛力的技術(shù)之一。隨著人們對減輕環(huán)境污染的需求的日益增長,燃料電池技術(shù)的研究和應(yīng)用成為科研領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的熱點。近十年來,在燃料電池相關(guān)從業(yè)人員的推動下,該技術(shù)取得了飛速發(fā)展。本書主編長期在能源專業(yè)一線從事教育工作,結(jié)合自身科研經(jīng)驗編寫本書,旨在為讀者提供一個全面的關(guān)于質(zhì)子交換膜燃料電池的理論基礎(chǔ)與設(shè)計知識體系。本書共7章,第1章緒論,介紹了燃料電池技術(shù)的基礎(chǔ)知識,包括其歷史、發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域;同時深入探討了燃料電池的分類和不同類型的燃料電池特性,特別是質(zhì)子交換膜燃料電池的原理和結(jié)構(gòu)。這為理解質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理和設(shè)計要求奠定了堅實的基礎(chǔ)。第2章燃料電池電化學(xué)基礎(chǔ)與建模,從電極反應(yīng)動力學(xué)到電壓損耗各個方面,深入分析活化損失、濃度損失和歐姆損失,為讀者展示了燃料電池性能評價與優(yōu)化的關(guān)鍵因素。第3章則聚焦于燃料電池的重要部件選型和設(shè)計,包括質(zhì)子交換膜、電極、氣體擴(kuò)散層、雙極板等。第4章燃料電池動力學(xué)建模,詳細(xì)分析燃料電池中的傳質(zhì),以及燃料電池陽極、陰極流道模型和水跨膜傳遞模型。第5章從熱力學(xué)角度介紹了燃料電池的相關(guān)特點,并著重介紹了燃料電池所面臨的熱管理和冷啟動的挑戰(zhàn)。第6章主要介紹了燃料電池系統(tǒng)建模,包括氫/氧供應(yīng)系統(tǒng)、氫/空氣供應(yīng)系統(tǒng)和重整氣/空氣系統(tǒng)。第7章燃料電池控制與故障診斷,不僅介紹了保持燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定運行的策略,還討論了如何識別和解決燃料電池的潛在問題。本書由熊樹生擔(dān)任主編,由葉宣宏、程俊杰、王海軒、劉慶生擔(dān)任副主編,參編人員有高博、陳亦平、孟凱、沈浙杰、趙彥旻、汪澤州、陳金威、胡子涵。感謝石偉、姜琦、趙家豪、Yakubu Abubakar Unguwanrimi、王炯凡、Ahmed Muhammad、余慶龍、劉雋宜、諶威、魏晨旭、李賢賢、王豐、錢偉杰、張沖標(biāo)、陸偉、劉繼文、錢辰雯、趙耘梁、劉其良、高海宇、詹劍在本書編寫時給予的幫助!由于編者水平有限,書中難免有不當(dāng)或錯漏之處,誠懇歡迎讀者批評指正。編者2024年12月

質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 目錄

目錄第1章緒論(1)1.1燃料電池概述(1)1.2燃料電池的分類(4)1.3質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)(7)1.4燃料電池應(yīng)用(10)第2章燃料電池電化學(xué)基礎(chǔ)與建模(16)2.1電極反應(yīng)動力學(xué)(16)2.2電壓損耗(19)2.3燃料電池的性能表征方式(24)第3章質(zhì)子交換膜燃料電池主要部件和材料特性(30)3.1膜(32)3.2電極(42)3.3氣體擴(kuò)散層(44)3.4雙極板(49)第4章燃料電池動力學(xué)建模(55)4.1工作壓力(55)4.2工作溫度(57)4.3反應(yīng)物流量(58)4.4反應(yīng)物濕度(62)4.5陰極流道模型(71)4.6陽極流道模型(76)4.7水跨膜傳遞模型(79)第5章質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)崃W(xué)(82)5.1燃料電池?zé)岙a(chǎn)生(82)5.2燃料電池?zé)醾鬟f(83)5.3溫度對燃料電池的影響(88)5.4燃料電池冷啟動(91)第6章燃料電池系統(tǒng)建模與設(shè)計(95)6.1氫/氧供應(yīng)系統(tǒng)建模與設(shè)計(95)6.2氫/空氣供應(yīng)系統(tǒng)建模與設(shè)計(101)6.3重整氣/空氣系統(tǒng)建模與設(shè)計(114)第7章燃料電池控制與故障診斷(131)7.1燃料電池系統(tǒng)控制策略(131)7.2燃料電池供氫系統(tǒng)控制設(shè)計(141)7.3燃料電池氧/空氣供給系統(tǒng)控制設(shè)計(147)7.4燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制設(shè)計(153)7.5燃料電池故障診斷(160)參考文獻(xiàn)(164)

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質(zhì)子交換膜燃料電池原理與設(shè)計 作者簡介

浙江大學(xué)車輛研究所副所長,國家級能源與動力實驗教學(xué)中心副主任、浙江大學(xué)龍泉創(chuàng)新中心主任,浙江大學(xué)嘉興研究院先進(jìn)能源科創(chuàng)中心副主任熊樹生,工學(xué)博士、研究員、博士生導(dǎo)師、浙江大學(xué)求是科研教授、中科院客座教授、注冊機(jī)動車鑒定評估師。國家級能源與動力實驗教學(xué)中心副主任、浙江大學(xué)龍泉創(chuàng)新中心主任、浙江大學(xué)嘉興研究院先進(jìn)能源科創(chuàng)中心副主任、龍泉產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院院長、長三角新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟特聘專家、浙江省龍泉市人民政府黨組成員、市長助理(掛職)。 1994年本科畢業(yè)于天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)專業(yè),1997年碩士畢業(yè)于天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點實驗室,2000年博士畢業(yè)于浙江大學(xué)動力機(jī)械及車輛工程研究所,后留校從事教學(xué)科研,研究方向為:清潔能源與新能源、新能源汽車熱管理系統(tǒng)、生物質(zhì)的資源化利用、機(jī)器換人及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研發(fā)。 現(xiàn)為浙江省汽車空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主任委員、汽車空調(diào)國家CNAS認(rèn)可實驗室以及浙江省汽車空調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心學(xué)科帶頭人、浙江省標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)專家、浙江省汽車空調(diào)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事長和秘書長、龍泉五金汽配院士工作站副站長、龍泉汽車空調(diào)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新服務(wù)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、浙江省汽車空調(diào)塊狀經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級示范區(qū)常駐專家、龍泉汽車空調(diào)產(chǎn)業(yè)首席專家、浙江大學(xué)法人科技特派團(tuán)負(fù)責(zé)人、浙江省F22、F28、F26、F23領(lǐng)域技術(shù)調(diào)查官、麗水市人大常委會教科文咨詢專家、中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會、中國沼氣學(xué)會會員,國家基金委評審專家、浙江省及杭州市政府采購評標(biāo)專家,杭州市汽車仲裁院仲裁員,江西省渦旋機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長,杭州“5050人才計劃”、江蘇金山英才計劃中國智造2025領(lǐng)軍人才、福建省高層次B類人才。曾到阿根廷、墨西哥、新加坡、俄羅斯進(jìn)行合作研究。

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