文档摘要：密封性能与质子交换膜燃料电池的工作效率和安全性密切相关.目前对燃料电池的研究难以通过定量计算氢气泄漏率来准确保障其密封性能.针对以上问题,提出了一种基于流体压力渗透的泄漏率计算方法.该方法在平行平板泄漏模型的基础上改进,引入平板缝隙高度参数;使用Green-wood-Williamson模型对微观接触面进行力学分析;通过有限元软件将流体压力渗透加载应用于介质加压过程,计算气体泄漏率.此外,还研究了压缩率、介质压力、温度以及表面形貌参数对泄漏率的影响.研究结果表明,在介质压力和表面形状标准差增大的条件下,气体泄漏率逐渐升高;提高压缩率和温度可以有效地减少泄漏.这些结果对于质子交换膜燃料电池的设计、制造、维护和评估具有重要意义.
Abstract：Thesealingperformanceiscloselyrelatedtotheworkingefficiencyandsafetyofprotonex-changemembranefuelcells.Atpresent,itisdifficulttoaccuratelyguaranteethesealingperformanceoffuelcellsbyquantitativelycalculatingthehydrogenleakagerate.Inviewoftheaboveproblems,aleakageratecalculationmethodwasproposedbasedonfluidpressurepermeation.Onthebasisoftheparallelplateleakagemodel,thegapheightparameteroftheplatewasintroducedintothemethod.ThemechanicalanalysisofmicroscopicinterfacesurfaceswasconductedbyusingtheGreen-wood-Williamsonmodel.Thefluidpressurepermeationloadingwasappliedintothemediapressur-izationprocessbyfiniteelementsoftwaretocalculatethegasleakagerate.Inaddition,theinfluenceofcompressionratio,mediumpressure,temperatureandsurfacetopographyparametersontheleak-ageratewasstudied.Theresultsshowthatthegasleakagerategraduallyincreasesunderthecondi-tionthatthemediumpressureandsurfaceshapetoleranceincrease.Increasingthecompressionratioandtemperaturecaneffectivelyreducetheleakage.Theseresultshaveimportantimplicationsforthedesign,manufacture,maintenanceandevaluationofprotonexchangemembranefuelcells.
作者：曹翌霏 邢彦锋 曹菊勇 张小兵 杨夫勇Author：CAOYifei XINGYanfeng CAOJuyong ZHANGXiaobing YANGFuyong
作者单位：上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海201600
刊名：电源技术 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2024, 48(6)
分类号：TM911.4
关键词：燃料电池 压力渗透 接触压力 泄露率
Keywords：fuelcells pressurepenetration contactpressure leakagerate
机标分类号：TK263.1TH137O625.31
在线出版日期：2024年7月9日
基金项目：上海市自然科学基金质子交换膜燃料电池密封泄漏率计算与研究[
期刊论文] 电源技术--2024, 48(6)曹翌霏 邢彦锋 曹菊勇 张小兵 杨夫勇密封性能与质子交换膜燃料电池的工作效率和安全性密切相关.目前对燃料电池的研究难以通过定量计算氢气泄漏率来准确保障其密封性能.针对以上问题,提出了一种基于流体压力渗透的泄漏率计算方法.该方法在平行平板泄漏模型...参考文献和引证文献
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