自由呼吸式质子交换膜燃料电池的研究--三维数值分析阴极流道结构对电池性能的影响

摘要：

由于阴极气体通道中的自然对流和传热传质特性与电化学反应的耦合,阴极流道对自由呼吸式质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能有着极大的影响.合理的流道设计有助于氧气质量传输和流道中水的合理分布,有效提高电池性能.根据自由呼吸式燃料电池的内部传输现象,建立了三维的流体传动,传热传质和电化学模型,基于计算流体力学(CFD)数值计算方法,利用商业CFD计算软件三维求解了Navier-stokes方程,同时利用用户自建的子程序对电化学模型及水的传输模型进行了求解,二者相互耦合.模型计算经过实验进行了验证.针对不同阴极流道开口率对实际电池性能的影响,计算了电池的内部参数.通过分析结果,提出了这种电池操作条件和设计下的最佳开口率.

关键词：PEMFC、自然对流、流道优化、数值模型

所属期刊栏目：30

分类号：TM911.4

在线出版日期：2006-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：206-210