典型文献
基于单层电堆形式的质子交换膜燃料电池仿真模拟研究及优化
文献摘要：
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其较高的发电效率和常温工作稳定性而被广泛关注.传统PEMFC由于电堆内部发电负载不均匀,容易发生"水淹"等问题.大多数研究基于在单电池层面上通过改变流场结构的方法优化PEMFC,但PEMFC工作时往往是组装电堆的形式.为此,设计带有竖直流道作为反应物进出口的单电池电堆结构,并提出一种新型的串联补偿流场,采用3个进气口,并具有首尾互相串联的3个流道,流道之间可以互相补偿反应物.使用ANSYS软件基于单层电堆层面进行仿真模拟研究,保证阳极是相同蛇形流场的情况下,阴极分别采用传统单流道蛇形流场和新型串联补偿流场,分析单层PEMFC电堆中多孔介质层(即扩散层(GDL)和催化层(CL))的电流密度、氧气质量分数、液态水饱和度、速度矢量和流道压力的分布规律.仿真结果表明:传统单流道蛇形流场单层PEMFC电堆中,整体管道压降较高,电流密度和氧气质量分数较高的区域集中在入口段,越靠近出口段分布越少;出口段液态水饱和度较高而速度矢量没有明显升高,液态水容易囤积在出口段;新型串联补偿流场,电流密度分布相对均匀,氧气质量分数有多个较高的区域,分布更加广泛,电化学反应更加充分,整体压降较低,在氧气质量分数较高的区域,速度矢量明显较高,促使氧气在多个流道间快速补充和扩散,整体液态水饱和度相对较低,出口段同样速度矢量较高,排水效果增强.
文献关键词：
质子交换膜燃料电池;流场;电堆;结构;仿真;氢能
中图分类号：
作者姓名：
胡翀;赵袁;RAZA Ali;陈代芬
作者机构：
江苏科技大学能源与动力学院,江苏镇江212100
文献出处：
引用格式：
[1]胡翀;赵袁;RAZA Ali;陈代芬-.基于单层电堆形式的质子交换膜燃料电池仿真模拟研究及优化)[J].综合智慧能源,2022(08):91-96
A类：
B类：
电堆,质子交换膜燃料电池,仿真模拟,PEMFC,发电效率,工作稳定性,水淹,单电池,变流,流场结构,方法优化,竖直,直流道,反应物,串联补偿,进气口,首尾,相补,阳极,蛇形流场,阴极,单流道,多孔介质,扩散层,GDL,催化层,CL,氧气质量分数,液态水,水饱和度,速度矢量,矢量和,管道压降,入口段,越少,囤积,电流密度分布,电化学反应,体液,水效,氢能
AB值：
0.265176
相似文献
机标中图分类号，由域田数据科技根据网络公开资料自动分析生成，仅供学习研究参考。
