1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效的二次能源，在实现“碳达峰、碳中和”目标中扮演着重要角色。
燃料电池汽车作为氢能利用的重要方向，其大规模推广应用离不开安全高效的加氢基础设施。
氢气加注是连接氢气制储运与燃料电池汽车应用的关键环节，其效率和安全性直接影响着氢能产业的发展。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着氢能和燃料电池汽车技术的快速发展，国内外学者对氢气加注过程的研究越来越重视，CFD模拟作为一种有效的分析工具，在加注过程的研究中得到了广泛应用。
1. 国内研究现状
国内学者在氢气加注过程的CFD模拟方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对氢气加注过程中的关键问题，建立高精度的CFD模型，并利用该模型对加注过程进行数值模拟，分析影响加注效率和安全性的关键因素，为优化加注方案提供理论依据。
1. 主要内容
1.氢气加注过程的热力学分析:研究加注过程中的热力学变化规律，分析温度、压力等参数对加注效率和安全性的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研:针对氢气加注过程、CFD模拟、传热传质等相关领域进行文献调研，了解国内外研究现状，掌握相关理论基础和研究方法。
2.理论分析:对氢气加注过程进行热力学分析，推导相关数学模型，明确关键参数对加注效率和安全性的影响规律。
3.CFD模型建立:基于FLUENT等商用CFD软件，选择合适的控制方程和湍流模型，建立高精度的氢气加注过程CFD模型。
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.模型建立:建立考虑真实气体效应、传热传质、以及加注设备和环境因素的综合性CFD模型，提高模型的精度和可靠性，更准确地描述氢气加注过程。
2.优化研究:结合CFD模拟结果，对加注过程进行多参数优化，例如同时优化加注压力、温度、流量等参数，以期找到最佳的加注方案，最大程度地提高加注效率和安全性。
3.喷嘴设计:基于CFD模拟结果，对加注喷嘴结构进行优化设计，例如设计新型喷嘴结构、优化喷嘴冷却方式等，以改善加注过程中的流动状态，提高加注效率，降低安全风险。
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. 王永志, 舒歌群, 彭苏萍, 等. 70 MPa氢气加注过程温度和压力变化规律研究[J]. 高压容器, 2020, 57(5): 1-7.
2. 刘其辉, 张力, 马志远, 等. 燃料电池汽车氢气加注过程仿真研究[J]. 机械工程学报, 2019, 55(18): 101-110.
3. 张亚男, 潘立峰, 马一太. 氢气加注过程仿真与试验研究[J]. 低温工程, 2019(2): 59-64.
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