Equipo de enseñanza experimental térmicaA través de los tres diseños básicos de "reproducción de componentes básicos, control preciso de parámetros térmicos y monitoreo visual de datos", se simula todo el proceso de gestión térmica de pilas de combustible, teniendo en cuenta la intuición de la enseñanza y la autenticidad experimental. el camino de implementación específico es el siguiente:

I. reproducir la estructura central de la gestión térmica de las pilas de combustible

El equipo docente se basa en pilas de combustible reales para racionalizar y restaurar los componentes clave de la gestión térmica. El núcleo incluye un módulo de micropila (núcleo de generación de energía de pila de combustible simulada), un sistema de circuito de enfriamiento (incluyendo bomba de agua en miniatura, disipador de calor, tanque de agua de expansión), una unidad de calefacción / refrigeración y una matriz de sensores de temperatura, flujo y presión. El módulo de pila adopta un diseño de simulación de baja potencia para simular el calor de Julios durante el proceso de generación de energía a través de la carga de resistencia, mientras que la placa de calentamiento incorporada simula con precisión la liberación de calor de la reacción electroquímica, realiza la simulación colaborativa de "generación de calor" y "reposición de calor externo" y restaura el mecanismo de generación de calor en condiciones reales. El circuito de refrigeración, por su parte, reproduce un diseño industrial que admite el cambio de modo de refrigeración por agua y aire, lo que permite a los estudiantes comprender intuitivamente el principio de intercambio de calor de diferentes métodos de refrigeración.

2. regulación precisa de los parámetros térmicos para simular el entorno térmico en múltiples condiciones de trabajo

　　Equipo de enseñanza experimental térmicaTiene una función de ajuste de parámetros térmicos de amplio alcance, que puede simular las necesidades de gestión térmica de diferentes condiciones de trabajo, como el arranque de pilas de combustible, el funcionamiento en Estado estable y la sobrecarga. Ajustar con precisión la temperatura de la pila eléctrica a través del sistema de control de temperatura (rango de ajuste de 50 ℃ - 80 ℃, precisión de ± 1 ℃), coincidiendo con el rango de temperatura de trabajo óptimo de la pila de combustible; El caudal del Circuito de enfriamiento se puede ajustar a través de una bomba de agua de conversión de frecuencia (0,5 - 5L / min) para simular la demanda de enfriamiento bajo diferentes cargas térmicas; La velocidad del viento del disipador de calor se puede ajustar a través de un ventilador de velocidad variable (1 - 5m / s) para lograr un control dinámico de la eficiencia de disipación de calor. Además, el equipo admite la simulación de malas condiciones de trabajo, como la simulación de acumulación de calor mediante el cierre del Circuito de refrigeración y el impacto de calor repentino mediante el aumento repentino de la carga, para que los estudiantes puedan observar el riesgo de pérdida de control térmico y las medidas de respuesta, y profundizar la comprensión de la importancia de La gestión térmica.

3. monitoreo y visualización de datos en tiempo real para presentar intuitivamente el proceso de intercambio de calor

El equipo está equipado con sensores multidimensionales y sistemas de adquisición de datos para capturar parámetros clave de gestión térmica en tiempo real. Los sensores de temperatura se distribuyen en la entrada y salida de la pila eléctrica, la tubería del Circuito de refrigeración y la superficie del disipador de calor, monitoreando con precisión la distribución del campo de temperatura; El sensor de flujo registra la velocidad de circulación del refrigerante, el sensor de presión monitorea la caída de presión del circuito y el sensor de potencia retroalimenta el Estado de equilibrio de potencia entre la producción de calor y la disipación de calor de la pila. Todos los datos se muestran en tiempo real a través de la pantalla táctil, generando gráficos visuales como la curva de cambio de temperatura, el mapa de distribución de flujo de calor y el mapa de tendencias de eficiencia de disipación de calor, mostrando intuitivamente el proceso de equilibrio dinámico de "producción de calor, transferencia de calor y disipación de calor". Algunos equipos también admiten la función de exportación de datos, lo que facilita a los estudiantes el análisis de datos de seguimiento y el cálculo de la eficiencia de la gestión térmica.

4. diseño experimental interactivo para fortalecer la combinación de práctica y principios

　　Equipo de enseñanza experimental térmicaPreste atención a la practicidad y establezca proyectos experimentales diversificados para satisfacer las necesidades de enseñanza. Los estudiantes pueden observar la Ley de cambio de temperatura de la pila eléctrica ajustando la velocidad del flujo de agua de refrigeración y la velocidad del viento del ventilador, y explorar la influencia de los parámetros de disipación de calor en el efecto de gestión térmica; Al cambiar el modo de refrigeración por agua / aire, se comparan las diferencias entre la eficiencia de disipación de calor y el consumo de energía de los diferentes métodos de refrigeración; Al simular las condiciones de sobrecarga, se operan mecanismos prácticos de protección de gestión térmica (como activar automáticamente la bomba de enfriamiento de repuesto y activar la alarma de sobretemperatura) para comprender la lógica de control de Seguridad térmica. El equipo también está reservado para ampliar la interfaz, apoyar la adición de capas térmicas, módulos de refuerzo de intercambio de calor y otros accesorios, llevar a cabo experimentos exploratorios como la optimización de la resistencia térmica y la mejora de la eficiencia del intercambio de calor, teniendo en cuenta las necesidades de enseñanza básica y capacitación científica de alto nivel.