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汽车工程中的氢 生产、存储与应用（原书第4版）
作者：[奥] 曼弗雷德·克莱尔，赫尔穆特·艾希尔赛德，亚历山大·特拉特纳 著
出版社：机械工业出版社
出版时间：2021-12-01
ISBN：9787111685401
定价：¥169.00
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内容简介
《汽车工程中的氢——生产、存储与应用 原书第4版》概述了氢的性质、生产、存储和应用的各个方面，其中重点是氢气存储的热力学原理及其在车辆技术和能源技术中的应用。本书参考格拉茨工业大学和HyCentA公司的研究项目，介绍了当前的*新技术水平。在此版本中，还增加了用于为电驱动器发电的燃料电池的相关内容。本书的内容还包括通过热解由甘油生产氢的方法，并增加了当前氢能在汽车中的*新应用——氢和甲烷混合物的内燃机以及材料、效率和二氧化碳排放问题的章节。 《汽车工程中的氢——生产、存储与应用 原书第4版》适合氢能全产业链技术人员以及内燃机和燃料电池研发人员阅读使用，也可供车辆工程专业师生阅读参考。
作者简介
同济大学汽车学院教授，博导，内燃机研究所所长，在内燃机行业浸淫多年，具有深厚的理论功底和丰富的项目及产业经验。
目录
译者的话
前言
公式符号、索引和缩写
第1章能源转型和氢经济………1
1.1概述………1
1.2动机………2
1.2.1人口、能源需求和资源………2
1.2.2排放（Emission）、排入（Immission）和健康………5
1.2.3温室效应、气候变暖和环境………6
1.3实施………8
1.3.1技术方法………8
1.3.2电动车辆………10
1.3.3奥地利的能源转型和氢经济………17
第2章发展历史………25
第3章基础知识………36
3.1形成形式………36
3.2热力学状态………36
3.3物质特性………40
3.4化学特性………45
3.4.1同位素………45
3.4.2原子自旋………46
3.4.3光谱线………48
3.5化学化合物………48
3.5.1氢化物………49
3.5.2含碳化合物………50
3.5.3氢分子的分解………50
3.6燃烧………51
3.6.1总反应方程式………52
3.6.2化学平衡………54
3.6.3反应动力学………56
第4章生产………57
4.1概述………57
4.2水的电解分解………58
4.2.1基础知识………58
4.2.2电解系统………63
4.2.3从动力到气体………70
4.3重整………72
4.3.1蒸汽重整………72
4.3.2部分氧化………74
4.3.3自热重整………75
4.4气化………75
4.5纯化………77
4.5.1原料的纯化………77
4.5.2最终产品的纯化………78
4.6碳氢化合物的直接裂解………79
4.7水的化学分解………79
4.8生物的制造方法………82
4.8.1产氢的酶………82
4.8.2光解………82
4.8.3发酵………83
4.9氢作为副产品………84
4.9.1氯碱电解………84
4.9.2汽油重整………85
4.9.3乙烯生产………85
第5章存储和运输………86
5.1概述………86
5.2气态存储………90
5.2.1压缩和膨胀………91
5.2.2储罐系统和基础设施………92
5.3液态存储………96
5.3.1液化和压缩………97
5.3.2储罐系统和基础设施………99
5.4混合存储………105
5.5在物理的和化学的化合物中存储………106
5.5.1物理的和化学的吸附………107
5.5.2化学的吸附………107
第6章燃料电池………110
6.1燃料电池的原理和参数………111
6.2燃料电池的类型………118
6.3燃料电池的结构………125
6.3.1单个电池………125
6.3.2电堆………128
6.3.3燃料电池系统………128
6.4在汽车工程中的应用………137
6.4.1动力总成类型………137
6.4.2车辆………138
6.5其他应用………147
6.5.1便携式燃料电池………147
6.5.2固定式燃料电池………148
6.5.3水上用移动式燃料电池………150
6.5.4航空用移动式燃料电池………152
第7章内燃机………155
7.1内燃机中氢的相关物性………156
7.2分类和结构特征………158
7.3外部混合气形成的氢运行………162
7.4内部混合气形成或氢直接喷射………164
7.4.1氢直接喷射的燃烧特性………167
7.4.2充量分层………169
7.4.3燃烧控制………172
7.4.4采取自燃的燃烧………173
7.5氢发动机车辆………175
7.6使用氢和甲烷混合气的运行………185
7.6.1对燃烧的影响………189
7.6.2运行策略………193
7.6.3原型车的制造………194
第8章其他应用………201
8.1哈伯-博世工艺………201
8.2加氢精制………203
8.3加氢裂化………203
8.4费舍尔-特罗普施工艺………203
8.5甲醇生产………204
8.6半导体工业………205
8.7分析化学………205
8.8食品化学………205
8.9水处理………206
8.10金属的还原和处理………206
8.11焊接和切割………206
8.12能源工程和交通工程………207
第9章材料、法律和安全性………210
9.1材料………210
9.2法律和安全性………211
9.2.1欧盟相关条例和指导方针………212
9.2.2欧盟对于机动车的批准………216
9.2.3标准和技术规定………219
9.2.4车辆燃料容器上的火灾试验对比………220
9.2.5氢应用试验台架………221
9.2.6在HyCentA的安全性………226
参考文献………231
前言
公式符号、索引和缩写
第1章能源转型和氢经济………1
1.1概述………1
1.2动机………2
1.2.1人口、能源需求和资源………2
1.2.2排放（Emission）、排入（Immission）和健康………5
1.2.3温室效应、气候变暖和环境………6
1.3实施………8
1.3.1技术方法………8
1.3.2电动车辆………10
1.3.3奥地利的能源转型和氢经济………17
第2章发展历史………25
第3章基础知识………36
3.1形成形式………36
3.2热力学状态………36
3.3物质特性………40
3.4化学特性………45
3.4.1同位素………45
3.4.2原子自旋………46
3.4.3光谱线………48
3.5化学化合物………48
3.5.1氢化物………49
3.5.2含碳化合物………50
3.5.3氢分子的分解………50
3.6燃烧………51
3.6.1总反应方程式………52
3.6.2化学平衡………54
3.6.3反应动力学………56
第4章生产………57
4.1概述………57
4.2水的电解分解………58
4.2.1基础知识………58
4.2.2电解系统………63
4.2.3从动力到气体………70
4.3重整………72
4.3.1蒸汽重整………72
4.3.2部分氧化………74
4.3.3自热重整………75
4.4气化………75
4.5纯化………77
4.5.1原料的纯化………77
4.5.2最终产品的纯化………78
4.6碳氢化合物的直接裂解………79
4.7水的化学分解………79
4.8生物的制造方法………82
4.8.1产氢的酶………82
4.8.2光解………82
4.8.3发酵………83
4.9氢作为副产品………84
4.9.1氯碱电解………84
4.9.2汽油重整………85
4.9.3乙烯生产………85
第5章存储和运输………86
5.1概述………86
5.2气态存储………90
5.2.1压缩和膨胀………91
5.2.2储罐系统和基础设施………92
5.3液态存储………96
5.3.1液化和压缩………97
5.3.2储罐系统和基础设施………99
5.4混合存储………105
5.5在物理的和化学的化合物中存储………106
5.5.1物理的和化学的吸附………107
5.5.2化学的吸附………107
第6章燃料电池………110
6.1燃料电池的原理和参数………111
6.2燃料电池的类型………118
6.3燃料电池的结构………125
6.3.1单个电池………125
6.3.2电堆………128
6.3.3燃料电池系统………128
6.4在汽车工程中的应用………137
6.4.1动力总成类型………137
6.4.2车辆………138
6.5其他应用………147
6.5.1便携式燃料电池………147
6.5.2固定式燃料电池………148
6.5.3水上用移动式燃料电池………150
6.5.4航空用移动式燃料电池………152
第7章内燃机………155
7.1内燃机中氢的相关物性………156
7.2分类和结构特征………158
7.3外部混合气形成的氢运行………162
7.4内部混合气形成或氢直接喷射………164
7.4.1氢直接喷射的燃烧特性………167
7.4.2充量分层………169
7.4.3燃烧控制………172
7.4.4采取自燃的燃烧………173
7.5氢发动机车辆………175
7.6使用氢和甲烷混合气的运行………185
7.6.1对燃烧的影响………189
7.6.2运行策略………193
7.6.3原型车的制造………194
第8章其他应用………201
8.1哈伯-博世工艺………201
8.2加氢精制………203
8.3加氢裂化………203
8.4费舍尔-特罗普施工艺………203
8.5甲醇生产………204
8.6半导体工业………205
8.7分析化学………205
8.8食品化学………205
8.9水处理………206
8.10金属的还原和处理………206
8.11焊接和切割………206
8.12能源工程和交通工程………207
第9章材料、法律和安全性………210
9.1材料………210
9.2法律和安全性………211
9.2.1欧盟相关条例和指导方针………212
9.2.2欧盟对于机动车的批准………216
9.2.3标准和技术规定………219
9.2.4车辆燃料容器上的火灾试验对比………220
9.2.5氢应用试验台架………221
9.2.6在HyCentA的安全性………226
参考文献………231
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