典型文献
基于代理模型的三维梯形流道质子交换膜燃料电池结构优化设计
文献摘要：
为了优化梯形直流道质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的性能,以梯形流道的上/下底宽为设计变量,建立一个三维,多相的梯形直流道PEMFC模型.以矩形直流道质子交换膜燃料电池为基础模型,用于对比分析.以净输出功率为目标函数,应用克里金(Kriging)代理模型完整预测分析域和形成响应面,发现用Kriging代理模型构建的响应面函数精度较高.最后,通过遗传算法得到一个宽矮型的最优梯形流道结构.研究显示梯形流道下底宽对净输出功率的影响较大,增加流道的下底宽度可以促进氧气向下扩散,从而提高电流密度.当电压为0.5V时,和基础模型相比,最优模型的净输出功率提升20.90％.研究还发现在阴极侧,流道下方氧气的摩尔浓度比脊下方的浓度高,沿着反应物的流动方向氧气摩尔浓度逐渐下降.沿着反应物流动方向和垂直方向,最优模型的氧气浓度梯度低于基础模型,最优模型的氧气分布更加均匀.在阴极扩散层及催化层内,最优模型的氧气平均摩尔浓度高于基础模型.
文献关键词：
质子交换膜燃料电池;数值模拟;优化设计;克里金代理模型;遗传算法
中图分类号：
作者姓名：
夏雷;于泽庭;许国平;纪少波
作者机构：
山东大学能源与动力工程学院,山东省 济南市 250061
文献出处：
引用格式：
[1]夏雷;于泽庭;许国平;纪少波-.基于代理模型的三维梯形流道质子交换膜燃料电池结构优化设计)[J].中国电机工程学报,2022(06):2238-2247,中插17
A类：
克里金代理模型
B类：
梯形流道,质子交换膜燃料电池,电池结构,结构优化设计,直流道,proton,exchange,membrane,fuel,cell,PEMFC,下底,设计变量,一个三维,基础模型,净输出功率,Kriging,预测分析,现用,流道结构,高电流密度,5V,最优模型,功率提升,阴极,摩尔浓度,反应物,垂直方向,氧气浓度,浓度梯度,气分,扩散层,催化层,气平
AB值：
0.247314
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