燃料电池N型扰流式冷却流道设计及传热分析

作     者：刘增鹏 刘祯 LIU Zengpeng;LIU Zhen

作者机构：湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441053 湖北文理学院汽车与交通工程学院湖北襄阳441053 

基　　金：湖北省自然科学基金创新发展联合基金项目(2022CFD083) “新能源汽车与智慧交通”湖北省优势特色学科群(XKTD012022) 襄阳市科技计划项目(高新领域)重点项目(2021ABH004233) 

出 版 物：《电源技术》 (Chinese Journal of Power Sources)

年 卷 期：2023年第47卷第9期

页      码：1188-1192页

摘      要：质子交换膜燃料电池的功率密度越高,同体积下产生的废热越多,但冷却流道的体积却没有因此增加,甚至还有所减少。为了提升质子交换膜燃料电池内部冷却流道的传热性能,设计出一种N型扰流式冷却流道,采用数值模拟的方法,将扰流式流道与常规直流道进行对比分析。仿真结果表明:采用扰流式流道的燃料电池,在冷却水流速相同时有着更低的温度和更小的温差;冷却水流速增加,温度和温差降幅更大,但压降也更大。扰流式流道在低雷诺数条件下出现混沌对流,导致部分区域冷却水流向与温度发生突变,减小了场协同角,增强了传热能力。扰流式流道内冷却水能更快地吸收更多的热量,占用体积不变但传热性能更好,且结构简单,为冷却流道的设计提供一定的参考价值。

主 题 词：质子交换膜燃料电池 N型扰流式 传热 场协同角 混沌对流 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.018

馆 藏 号：203124062...