1. 本选题研究的目的及意义
燃料电池作为一种清洁、高效的能源转换装置,在近年来受到了广泛关注,并在交通运输、固定式发电和便携式设备等领域展现出巨大应用潜力。
然而,燃料电池系统自身也存在一些安全风险,例如易燃易爆的氢气存储和运输、高温运行带来的热失控风险、高压环境下的泄漏和爆炸风险等。
为了确保燃料电池技术的安全应用和推广,对燃料电池系统进行全面的安全性评价显得尤为重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着燃料电池技术的迅速发展,燃料电池安全性问题日益受到重视,国内外学者对燃料电池安全性评价开展了大量的研究工作。
1. 国内研究现状
国内对于燃料电池安全性的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速,主要集中在以下几个方面:
1.燃料电池系统安全风险分析:国内学者对燃料电池系统中的氢气泄漏、热失控、电化学反应等安全风险进行了分析,并开展了相关的实验研究,例如,[参考文献1]对质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极氢气泄漏的安全性进行了实验研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括:
1.深入分析燃料电池系统的组成、工作原理和运行环境,识别系统中存在的潜在危险因素,并评估其可能引发的安全风险,重点关注氢气泄漏、热失控、电化学反应等方面的安全风险。
2.借鉴国内外相关安全评价标准,结合燃料电池系统的特点和安全风险分析,选取合适的安全性评价指标,涵盖氢气安全、电气安全、机械安全、环境安全等方面,并确定各指标的权重,构建科学、合理的评价指标体系。
3.比较分析层次分析法(AHP)、模糊综合评价法、灰色关联分析法等多种安全性评价模型的优缺点,并结合燃料电池系统的特点选择合适的模型进行安全性评价,并对模型进行改进和优化,以提高评价的精度和效率。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用文献研究法、案例分析法、数学建模法等方法进行研究。
1.文献研究法:通过查阅国内外相关文献资料,了解燃料电池技术的发展现状、安全风险、安全性评价方法等方面的研究成果,为本研究提供理论基础和参考依据。
2.案例分析法:选择典型的燃料电池应用案例,例如燃料电池汽车、燃料电池发电系统等,收集相关数据,并应用所选取的评价模型进行安全性评价,验证模型的有效性和实用性,并为燃料电池系统的安全设计和运行提供指导。
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.针对燃料电池系统的特点和安全风险,构建更加科学、合理的安全性评价指标体系,涵盖氢气安全、电气安全、机械安全、环境安全等方面,并确定各指标的权重,为燃料电池安全性评价提供量化依据。
2.比较分析多种安全性评价模型的优缺点,并结合燃料电池系统的特点选择合适的模型进行安全性评价,并对模型进行改进和优化,以提高评价的精度和效率。
3.选择典型的燃料电池应用案例,收集相关数据,并应用所选取的评价模型进行安全性评价,验证模型的有效性和实用性,并为燃料电池系统的安全设计和运行提供指导。
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. 马晓航, 周龙保. 燃料电池汽车安全风险评估研究进展[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(10): 1-9.
2. 董绍华, 郑津洋. 燃料电池汽车安全风险评估及对策研究[J]. 汽车工程, 2022, 44(02): 369-376.
3. 余卓平, 邓联文, 王斯迪, 等. 燃料电池汽车安全风险评价方法研究进展[J]. 机械工程学报, 2021, 57(14): 1-14.
