文档摘要：不同的流道设计对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能有很大的影响.基于传统平行流道,提出了单向渐缩,双向渐缩和周期性渐缩三种不同渐缩的阴极流道结构,并使用COMSOLMultiphys-ics软件对这三种方案进行了仿真模拟计算,研究了渐缩型流道结构对电池性能、气/水分布均匀性、电流密度分布和压降的影响.结果表明,与传统流道相比,渐缩结构能够提升PEMFC的性能,并有效改善气体和水分布的均匀性,其中,周期性渐缩且渐缩截面面积比为0.3的结构在这两方面表现最优,且净功率密度提升最大,0.6V电压条件下,该结构的最大电流密度提升了9.74%,氧气分布均匀性增长了19.00%,净功率密度提升了9.80%.
Abstract：Thedifferentflowchanneldesignsaffecttheperformanceofprotonexchangemembranefuelcell(PEMFC).Basedonthetraditionalparallelflowchannel,threekindsoftaperedcathodeflowchannelstructures,namelytheunidirectionaltapering,bidirectionaltaperingandperiodictaperingstructure,wereproposed,andthethreeschemesweresimulatedbyusingCOMSOLMultiphysics.Theeffectofthetaperingflowchannelstructureontheperformance,uniformdistributionofgasandwater,currentdensitydistribution,andpressuredropofPEMFCwasstudied.Theresultsshowthatcomparedwiththetraditionalflowchannel,thetaperingstructurecaneffectivelyimprovetheperfor-manceandthedistributionuniformityofgasandwater.Inaddition,theperiodictaperingstructurewiththetaperingcross-sectionarearatioof0.3hasthebestperformancewiththehighestincreaseofthenetpowerdensity.Atthevoltageof0.6V,themaximumcurrentdensityofthestructureincreasesby9.74%,theoxygendistributionuniformityincreasesby19.00%,andthenetpowerdensityin-creasesby9.80%.
作者：铁蕾 沈俊 李昊洋 赵晓东Author：TIELei SHENJun LIHaoyang ZHAOXiaodong
作者单位：武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070
刊名：电源技术 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2024, 48(6)
分类号：TM911.4
关键词：质子交换膜燃料电池 渐缩流道 数值模拟 分布均匀性 净功率
Keywords：protonexchangemembranefuelcell taperedflowchannel numericalsimulation distri-butionuniformity netpower
机标分类号：TM911.4TQ028.8TH137.52
在线出版日期：2024年7月9日
基金项目：湖北省大学生创新创业省级项目基于渐缩结构的质子交换膜燃料电池流道优化[
期刊论文] 电源技术--2024, 48(6)铁蕾 沈俊 李昊洋 赵晓东不同的流道设计对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能有很大的影响.基于传统平行流道,提出了单向渐缩,双向渐缩和周期性渐缩三种不同渐缩的阴极流道结构,并使用COMSOLMultiphys-ics软件对这三种方案进行了仿真模拟计算,研究...参考文献和引证文献
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关键词：质子交换膜燃料电池,渐缩流道,数值模拟,分布均匀性,净功率,
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