1. 本选题研究的目的及意义
近年来，随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严峻，开发高效、清洁的新型能源转换技术已迫在眉睫。
固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种全固态能量转换装置，具有能量转换效率高、燃料适用性广、环境友好等优点，在电动汽车、便携式电源等领域展现出巨大的应用潜力，被认为是21世纪最具发展前景的清洁能源技术之一。
车用燃料电池作为传统内燃机的替代方案，在新能源汽车领域备受关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
固体氧化物燃料电池（SOFC）的流场管理研究近年来受到国内外学者的广泛关注，在流场结构优化、模型建立和多目标优化等方面取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
国内学者在SOFC流场研究方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对车用固体氧化物燃料电池的流场管理问题，围绕以下几个方面开展研究：
1.车用SOFC系统及流场特性分析:分析车用SOFC系统的组成和工作原理，研究不同流场类型和结构特点，探讨流场参数（如流道尺寸、形状、排列方式等）对电池性能的影响因素。
2.流场管理模型建立:基于计算流体力学(CFD)和电化学理论，建立车用SOFC流场管理模型，模拟电池内部的流体流动、传热传质和电化学反应过程，分析不同工况（如稳态/动态负载、启动/停止等）下流场参数对电池性能的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟和实验研究相结合的方法，并利用多目标优化算法对车用SOFC流场进行优化设计。
具体研究方法与步骤如下：
1.文献调研与方案设计:收集整理国内外关于SOFC流场管理的最新研究成果，分析现有流场结构的优缺点，并结合车用SOFC的特殊工况和性能需求，设计出几种具有潜在优势的流场结构。
2.流场管理模型建立:基于计算流体力学(CFD)和电化学理论，建立车用SOFC流场管理模型。
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.针对车用SOFC特殊工况的流场管理模型:现有SOFC流场管理模型大多针对固定工况，难以准确描述车用SOFC在实际运行过程中复杂的动态负载变化。
本研究将建立考虑动态负载变化的流场管理模型，以更好地模拟车用SOFC的实际工况。
2.基于多目标优化的流场结构设计:传统流场设计往往只关注单一性能指标，难以满足车用SOFC对高功率密度、高能量转换效率和长使用寿命的综合性能要求。
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] 赵洪. 面向车用燃料电池发动机的SOFC电堆流场设计与分析[D].武汉: 武汉理工大学, 2021.
[2] 马强. SOFC三维非等温电化学模型及流场结构优化研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2018.
[3] 闫常青, 武卫兵, 胥添来, 等. 固体氧化物燃料电池阳极支撑型单电池流场结构优化设计[J]. 电源技术, 2022, 46(08): 1428-1433 1440.
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