本文關鍵詞：微型氫氣反應發(fā)生器的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：氫氧燃料電池是當今新型燃料電池技術研究熱點之一,但高效、穩(wěn)定、安全的氫氣燃料的制備與儲存一直是制約氫氧燃料電池發(fā)展的瓶頸。NaBH4堿性溶液由于高氫容量、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢成為良好的儲氫方式之一。本文提供一種基于NaBH4堿性溶液水解制氫的微型氫氣反應發(fā)生器的設計和實現(xiàn)方法,形成一種新型的氫氣生成方式。本文基于COMSOL Multiphysics軟件對微型氫氣反應發(fā)生器進行理論分析,在此基礎上提供對氫氣反應發(fā)生器的改進方案,為氫氣反應發(fā)生器的實現(xiàn)提供理論基礎。分析不同煅燒溫度、不同催化劑載量條件下Co-P-B三元催化劑對NaBH4溶液水解的催化性能,確定最佳工藝參數(shù)。總結(jié)氫氣反應發(fā)生器的技術難點,對氫氣反應發(fā)生器系統(tǒng)進行設計與實現(xiàn),對生成氫氣進行性能測試,與氫氧燃料電池結(jié)合對電池系統(tǒng)輸出性能進行測試。從仿真和實驗結(jié)果中可知,采用不對稱結(jié)構和雙層結(jié)構能夠極大的提升氫氣反應發(fā)生器的燃料利用效率和入口燃料流量范圍;最佳工藝參數(shù)為250℃煅燒、催化劑載量216.8mg,在此條件下催化劑效率為2.078L/(min*g);所設計的氫氣反應發(fā)生器實際工作啟動時間為2min,穩(wěn)定輸出氫氣產(chǎn)量為900ml/min左右,且在60min內(nèi)性能未出現(xiàn)很大衰減;與集成化小功率氫氧燃料電池結(jié)合測得最大輸出功率為14.9W。
【關鍵詞】：氫氣反應發(fā)生器 硼氫化鈉 COMSOL仿真 催化劑性能
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14
• 1.3 研究的目的及意義14-15
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 微型氫氣反應發(fā)生器建模仿真分析16-33
• 2.1 基于NaBH4溶液的氫氣反應發(fā)生器反應原理16-17
• 2.2 基于COMSOL Multiphysics軟件的模型建立17-20
• 2.3 氫氣反應發(fā)生器仿真結(jié)果及分析20-32
• 2.3.1 基本模型仿真結(jié)果分析20-26
• 2.3.2 改進結(jié)構模型仿真結(jié)果26-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 微型氫氣反應發(fā)生器催化劑制備方法及性能測試33-46
• 3.1 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑制備方法33-35
• 3.2 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑測試方法35-36
• 3.3 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑分析結(jié)果36-45
• 3.3.1 相同催化劑載量不同煅燒溫度結(jié)果36-41
• 3.3.2 相同煅燒溫度不同催化劑載量結(jié)果41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 微型氫氣發(fā)生反應器系統(tǒng)設計及實現(xiàn)46-54
• 4.1 微型氫氣反應發(fā)生器系統(tǒng)結(jié)構設計46-49
• 4.2 微型氫氣反應發(fā)生器系統(tǒng)建立49-50
• 4.3 微型氫氣反應發(fā)生器及氫氧燃料電池系統(tǒng)性能測試50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文59-61
• 致謝61

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：660330