金属氢化物氢气储存的模拟开题报告
2020-02-18 19:26:26
1. 研究目的与意义（文献综述）
论文的目的：
氢能源的利用，除了制备氢之外，还有一个氢的贮存问题有待解决。现在一般都用一种钢制的耐高压容器氢气瓶来贮存氢气，但容量小，而且还有爆炸的危险。正当人们为解决氢气的贮存问题而苦苦思索之时，金属材料的最新研究成果给我们带来了希望。有些金属具有捕捉氢的能力，这类金属叫做贮氢金属。它们在一定的温度和比平衡分解压高的压力下能够大量吸收氢气，形成金属氢化物。储氢技术是氢能实现规模化应用的瓶颈,也是燃料电池技术能否成功应用于交通运输领域的关键问题之一。本论文基于matlab/simulink平台，实现金属氢化物储氢系统的集总参数模型。模拟金属氢化物的储氢系统，通过与其他文献中的数据进行比较，进行验证。为了提高储氢系统的效率，研究了环境温度、供气压力、出口压力和总换热系数对贮氢能力的影响，总结出提高系统储氢能力的一些结论。
论文的意义：
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：
（1）理论基础阐述。结合金属氢化物储氢的应用情况，阐述simulink的建模原理以及建模方法，熟悉的构建步骤。
（2）模型构建。运用matlab/simulink软件，完成金属氢化物储氢系统的模拟，并运用该模型研究环境温度、供气压力、出口压力和总换热系数对贮氢能力的影响，剖析系统内部各组成要素之间的关系。
3. 研究计划与安排
| 3、进度安排 周次（时间） 工作内容 1 （2.16 ~ 2.22） 学生确定选题、分组，校内搜集资料及外文翻译。 2 ~ 3（2.23 ~ 3.8） 校外实习搜集资料，与导师交流获取最新研究成果。 4 ~ 5（3.9 ~ 3.22） 消化资料、整理提纲、概要设计，写出文献检索摘要、文献综述初稿，撰写开题报告初稿。 6（3.23 ~ 3.29） 分组进行开题讨论，修改开题报告，完成文献检索摘要、文献综述及外文翻译译文，并提交文献检索摘要、开题报告、文献综述及外文翻译译文。 7 ~ 14（3.30 ~ 5.24） 撰写论文，提交初稿。 15（5.25 ~ 5.31） 论文审查及打印。 16（6.1 ~ 6.7） 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并审查答辩资格。 17（6.8 ~ 6.12） 答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
| 4、参考文献 参考文献 [1]李新海,王志兴,郭炳昆,陈启元,彭文杰,郭华军.贮氢合金的发展现状[J].电池工业,1999(03):110-113. [2]刘守平,赵罡,李荣,康人木,周上祺,任勤.贮氢合金的开发与应用[J].重庆大学学报(自然科学版),2003(05):143-146 150. [3]朱相丽.国外储氢材料的研究现状[J].新材料产业,2007(03):54-60. [4]李冬燕.储氢技术研究进展[J].河北化工,2007(02):11-13 15. [5]雷晓武.贮氢合金的研究进展[J].济宁学院学报,2011,32(03):24-28. [6]尧兢,朱鹏飞,任佳伟,吴震.耦合相变储热的金属氢化物反应器吸氢过程模拟[J].过程工程学报,2018,18(05):1093-1101. [7]徐丽,马光,盛鹏,李瑞文,刘志伟,李平.储氢技术综述及在氢储能中的应用展望[J].智能电网,2016,4(02):166-171. [8]陈雨莹. Mg/Ni层状材料吸氢性能的第一性原理研究[D].哈尔滨工业大学,2015. [9]汪琼华,汤建华,胡国新.金属氢化物放氢过程数值分析[J].工程热物理学报,2006(06):1023-1025. [10]刘晓鹏,蒋利军,陈立新.金属氢化物储氢装置研究[J].中国材料进展,2009,28(5):35-37. [11]殷凡青,姜良超,程吉鹏.一种车载轻质高压金属氢化物复合式储氢罐设计[J].汽车实用技术,2018(07):148-150. [12]李龙,敬登伟.金属氢化物储氢研究进展——储氢系统设计、能效分析及其热质传递强化技术[J].现代化工,2010,30(10):31-35. [13]刘艳, 肖金生, 皮埃尔·贝纳德等. 活性炭吸附储氢过程的Matlab/Simulink模拟[J]. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版), 2010, (6):914-917,946. [14]王昭毅. 杂质金属对镁基储氢体系氢扩散作用的理论研究[D].华南理工大学,2017. [15]葛静,张沛龙,朱永国,张亚媛.金属氢化物储氢装置的研究进展[J].新材料产业,2014(07):55-60. [16]袁小野. 储氢合金罐的传热模拟与优化[D].武汉理工大学,2015. [17]马进成. AB5型金属氢化物及其反应器特性的研究[D].西北大学,2014. [18]Patrick Adametz,Karsten Müller,Wolfgang Arlt. Energetic evaluation of hydrogen storage in metal hydrides[J]. International Journal of Energy Research,2016,40(13). [19]Andreas Züttel. Hydrogen storage and distribution systems[J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change,2007,12(3). [20]Mahvash Afzal,Rohit Mane,Pratibha Sharma. Heat transfer techniques in metal hydride hydrogen storage: A review[J]. International Journal of Hydrogen Energy,2017,42(52)
|
