1. 研究目的与意义(文献综述)
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
当今社会,化石能源依然是支撑社会经济发展的关键引擎之一。而化石能源的大量消费也带来一系列诸如酸雨、温室效应、空气污染、水污染等环境问题。同时,化石燃料本身作为不可再生能源无法满足人类社会长期可持续发展对能源的需求。在石油资源及可燃矿物燃料日趋减少的时候,必须及早找到他们的取代办法。[1]
氢能源具有清洁无污染、燃烧热值高、原料来源广泛并可以作为其他能源的储能载体等特点,有望在能源转型过程中扮演重要的角色。[2]而要广泛采用氢能,不仅仅需要解决氢的制取问题,更重要的是要解决氢的储存与运输问题。文献[3]对氢能的主要储存方式作了分析比较。其中,高压气态储氢技术具有结构简单、能耗低、充气排气速度快等优点,缺点是安全性能较差、体积比容量小;低温液态储氢成本高目前主要用于航天领域;固态储氢具有体积密度大,操作容易,安全性能高等优点,但技术尚未成熟;有机液体储氢具有高质量、高体积储氢密度、可长期储存等优点,但操作条件较为复杂,且成本高,制得的氢气不纯;金属氢化物储氢具有储氢密度高、纯度高的优点,但储氢合金价格高昂、结构复杂、储氢质量比低。金属氢化物储氢技术是利用储氢材料可逆吸放氢的能力实现固态储氢,是目前最有发展前景的储氢方式之一。[4]
2. 研究的基本内容与方案
2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
本次毕业设计的主要内容和目标是:(1)建立金属氢化物储氢罐吸放氢过程的传热模拟分析模型,涉及的主要理论有能量守恒定律、热力学基本原理、质量守恒定律、动量守恒定律等。本文拟采用一维数学模型。 (2)基于建立的模型对反应过程中的热传导进行模拟仿真,将模拟结果与实验结果进行对照,以验证模型的有效性,并研究相关系数变化对换热效率及储氢效能的影响。以此为依据,优化储氢罐结构。(3)在上述内容的基础上,本文拟采用通过加入翅片,提高换热面积的方法对金属氢化物储氢罐进行结构优化。建立在传统储氢罐基础上加入翅片的储氢罐的模拟模型,并对模拟结果进行研究分析,以吸放氢时的热效应图和储氢效率等指标得出最佳的翅片大小及翅片安装位置。(4)根据实验模拟有关过程撰写论文并绘制相关图纸。
采用的技术方案如下:
3. 研究计划与安排
3.进度安排
周 次(时间) | 工作内容 |
17~19 (2019.12.26~2020.1.12) | 确定选题,收集资料。 |
1 (2020.2.10~2020.2.14) | 外文文献翻译及消化资料,撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。 |
2~3 (2020.2.17~2020.2.28) | 毕业实习 |
4(2020.3.2~ 2020.3.6) | 开题讨论,修改开题报告;提交实习日记及实习报告。 |
5~7(2020.3.9~ 2020.3.27) | 完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。 |
8~12(2020.3.30~2020.4.30) | 撰写论文,提交中期审查报告。 |
13~15(2020.5.6~2020.5.22) | 论文修改,网上查重,审查通过并打印,提交所有毕业论文资料。 |
16~17(2020.5.25~2020.6.5) | 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。 |
18(2020.6.8~2020.6.9) | 参加答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
4.阅读的参考文献不少于 15 篇(其中近五年外文文献不少于
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