质子交换膜燃料电池基础与性能计算

质子交换膜（proton exchange membrane, PEM）燃料电池是一种将氢能直转换为电能的电化学发电装置，其内部存在多相多组分耦合的电化学反应、流动和传热等过程。通过数值方法探究其内部复杂的电化学和传热传质过程，是一种比实验途径更高效、更快捷、成本更低的流体动力学方法，可以指导提升电池的性能、耐久性和寿命。 本书简述了燃料电池的原理、分类和特，基础化学和热力学，电化学，关键材料的物理特性参数，电池的运行条件和数值计算方法，基于OpenFOAM平台燃料电池数值模型的结构、操作使用和验证，以及电池组装条件下的组装力、内阻、物质传输和性能计算。全书的重是PEM燃料电池的基础原理和性能计算方法。最后从燃料电池技术特的角度，分析了燃料电池在汽车动力、各式电源、船用动力、航空航天等领域的应用和技术现状，并且指明了各个领域需要解决的问题。 本书适于从事PEM燃料电池研究和应用的科技工作者阅读，也可供高等院校相关专业师生参考。
【推荐语】
1.本书从什么是燃料电池讲起，介绍了相关的发展历史、基本原理和燃料电池分类；之后沿着燃料电池基础化学和热力学、电化学、效率、组件材料、运行条件的思路，从数值的角度详细介绍了如何运用公式描述燃料电池的催化反应、热力学过程、运行性能等一系列过程，由此引运用这些方程如何操作和仿真计算质子交换膜燃料电池的性能，包括数值建模、流场设计、性能优化等；最后总结归纳了质子交换膜燃料电池在汽车、固定电源、便携式电源、军事等领域的应用和技术现状，并指明了各个领域需要解决的问题。本书对PEM燃料电池基础知识和性能计算方法做了系统性的介绍，部分内容用图表或方程式行说明，简洁明了，通俗易懂。 2. 本书的作者拥有完整的质子交换膜燃料电池技术研发经验，具备超10年的流动动力学知识使用经验和电池电化学相关的研究历史，曾经参与过质子交换膜燃料电池相关的国家标准的制定，有能力支撑本书的研究工作，可以为研究成果的水平与质量提供保证。 3.本书适于从事PEM燃料电池研究与工程发的科技工作者阅读，也可作为高年级本科生、研究生的教学参考书。