HT-PEM燃料电池组合流场的性能模拟

作     者：陈士忠 夏忠贤 张旭阳 吴玉厚 Chen Shizhong;Xia Zhongxian;Zhang Xuyang;Wu Yuhou

作者机构：沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168 迈阿密大学工程学院佛罗里达州迈阿密33101 

基　　金：辽宁省博士启动基金项目(20121050) 辽宁省教育项目(LJQ201205) 沈阳市科技计划项目(F12-277-1-30) 

出 版 物：《可再生能源》 (Renewable Energy Resources)

年 卷 期：2015年第33卷第8期

页      码：1245-1251页

摘      要：为了研究流场结构对HT-PEM燃料电池性能的影响,运用多物理场直接耦合分析软件(COMSOL Multiphysics),对由两种流道组合而成的4种流场(两种单一流场与两种混合流场)的HT-PEM燃料电池进行了数值模拟。在相同的操作条件下,得到了4种组合流场的极化曲线、阴极氧气浓度变化及阴极流道中心压力变化情况。对模拟结果进行分析和比较得出:阴极氧气浓度和阴极流道中心压力均沿着气体流动方向逐渐降低,其变化主要发生在流道的拐角处及渐变处;综合考虑输出电流密度、气体传质及气体在电极各处分配的均匀性等因素,蛇形渐变流场的整体性能最好,阳极普通蛇形流场/阴极蛇形渐变流场组成的混合流场其次,普通蛇形流场再次,阳极蛇形渐变流场/阴极普通蛇形流场组成的混合流场最差。模拟结果对HT-PEM燃料电池结构的优化和设计具有重要的指导意义。

主 题 词：HT-PEM燃料电池 COMSOL 极化曲线 氧气浓度 压力变化 

学科分类：080703[080703] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.08.021

馆 藏 号：203372273...