车用燃料电池发动机散热系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻，发展清洁、高效、可持续的能源技术已成为迫切需求。

燃料电池作为一种将化学能直接转化为电能的装置，具有能量转换效率高、零排放、噪声低等优点，在汽车领域的应用前景广阔，被认为是未来汽车动力系统的理想选择之一。

然而，燃料电池发动机在实际运行过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地将其散发出去，将会导致电池堆温度过高，进而影响电池性能、寿命和安全性。

2. 本选题国内外研究状况综述

燃料电池发动机散热系统设计是近年来国内外学者关注的热点研究领域。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要内容包括以下几个方面：
1.对车用燃料电池发动机进行热力学分析，研究其工作原理、热特性以及影响其热管理的关键因素。

2.研究不同散热方式的特点和适用范围，选择合适的散热方式，并根据燃料电池发动机热负荷需求设计散热器的结构和参数。

3.建立准确可靠的燃料电池发动机热负荷数学模型，分析不同工况下燃料电池发动机的热负荷变化规律，为散热系统设计提供数据支撑。

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，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解燃料电池发动机散热系统的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.理论分析阶段：分析车用燃料电池发动机的工作原理和热特性，建立燃料电池发动机的热平衡方程，推导出热负荷的计算公式，并分析不同因素对燃料电池发动机热负荷的影响规律。

3.数值模拟阶段：利用matlab/simulink、fluent等仿真软件建立燃料电池发动机散热系统的仿真模型，对不同工况下散热系统的性能进行仿真分析，并根据仿真结果对散热系统进行优化设计。

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.提出一种基于多因素耦合的燃料电池发动机热负荷计算方法，该方法考虑了燃料电池发动机工作状态、环境温度、冷却液流量等多个因素对热负荷的影响，能够更加准确地预测燃料电池发动机的热负荷。

2.设计一种新型的车用燃料电池发动机散热系统结构，该结构能够有效提高散热效率，降低散热功耗，延长燃料电池发动机的使用寿命。

3.开发一种自适应的燃料电池发动机散热系统控制策略，该策略能够根据燃料电池发动机的工作状态和环境温度自动调节冷却液流量和风机转速，实现对燃料电池发动机温度的精确控制。

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. 王少华,马诗旻,宋乐.燃料电池汽车热管理系统研究现状与发展趋势[j].汽车工程,2022,44(05):1171-1181 1192.

2. 张靖,郭辉,林逸,等.燃料电池发动机冷却系统热力学分析与优化[j].农业工程学报,2021,37(01):231-239.

3. 王维,林立,黄震东,等.车用燃料电池系统热管理技术研究综述[j].中国机械工程,2020,31(15):1882-1893.