水平挡板流场对燃料电池性能与传质的影响

文档摘要：在质子交换膜燃料电池(PEMFC)流道内设置微结构,可增强反应气体从流道到催化层的传质能力,并提高电池性能.建立并对比交错安装挡板与对置安装挡板的模型,得出交错安装的布置方式,更有利于电池性能的提升.建立4种不同堵塞率的模型,发现随着堵塞率的升高,电池的最大净功率密度和极限电流密度增大,95%堵塞率模型的净功率密度最高,为1.053W/cm2,较无挡板模型提升了14.58%,直至电流密度2.8A/cm2时,仍未出现明显的浓差极化.调整挡板夹角,综合考虑传质能力和泵送损失情况下,夹角为15°时,电池净功率密度最高.

Abstract：Incorporatingmicrostructureswithintheflowchannelsofprotonexchangemembranefuelcell(PEMFC)canenhancemasstransportcapabilityfromchannelstothecatalystlayerandimprovecellperformance.Themodelwithinstallationofstaggeredbafflesandopposingbafflesisestablished,itisconcludedthatthestaggeredarrangementismorefavorableforenhancingcellperformance.Modelswithfourdifferentkindsofblockageratioarecreated,itisfoundthatastheblockageratioincreases,boththemaximumnetpowerdensityandthelimitingcurrentdensityofthecellincrease.Thenetpowerdensityofthe95%blockageratiomodelisthehighest,at1.053W/cm2,whichrepresentsa14.58%increasecomparedtothemodelwithoutbaffles.Nosignificantconcentrationpolarizationisobserveduptoacurrentdensityof2.8A/cm2.Byvaryingthebaffleangle,thehighestnetpowerdensityofthecellisachievedwhentheangleis15°,consideringabalancebetweenmasstransportcapabilityandpumpinglosses.

作者：蔡永华  罗子贤  胡健平Author：CAIYonghua  LUOZixian  HUJianping
作者单位：武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;新能源与智能网联车湖北省工程技术研究中心,湖北武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070
刊名：电池 ISTICPKU
Journal：BatteryBimonthly
年，卷(期)：2024, 54(3)
分类号：TM911.42
关键词：质子交换膜燃料电池(PEMFC)  微结构  阴极流道  挡板  净功率密度  布置方式  堵塞率  夹角  
Keywords：protonexchangemembranefuelcell(PEMFC)  microstructure  cathodechannel  baffle  netpowerdensity  arrangement  blockageratio  angle  
机标分类号：TM911.4O646TK264.11
在线出版日期：2024年7月17日
基金项目：国家自然科学基金水平挡板流场对燃料电池性能与传质的影响[
期刊论文]  电池--2024, 54(3)蔡永华  罗子贤  胡健平在质子交换膜燃料电池(PEMFC)流道内设置微结构,可增强反应气体从流道到催化层的传质能力,并提高电池性能.建立并对比交错安装挡板与对置安装挡板的模型,得出交错安装的布置方式,更有利于电池性能的提升.建立4种不同堵...参考文献和引证文献
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2024-10-4 01:48 上传 水平挡板流场对燃料电池性能与传质的影响.pdf

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