文档名：PEMFC新型冷却流道的数值模拟
摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)在运行过程中,化学反应会产生大量的热量,需要通过高效的冷却设计来带走这些热量.为了使燃料电池的温度更加均匀并提升燃料电池的效率,设计了一种新型仿生叶脉形冷却流道,采用计算流体力学(CFD)方法,与平行冷却流道、蛇形冷却流道在冷却流场的最高温度、进出口温差、温度均匀性和压降特性等方面进行对比研究.研究结果表明:与传统的平行和蛇形冷却流道相比,在相同的冷却条件下,仿生叶脉形冷却流道温度均匀性最好.此外,虽然蛇形冷却流道的冷却性能优于平行流道,但会导致更高的压力损失.与两种传统流道相比,在相同的冷却条件下,仿生叶脉形冷却流道不仅冷却性能最好,最高温度值降低到346.6K,其冷却板温度均匀性UT更好,而且进出口压力差最小,造成的压降损失更小.
Abstract：Duringtheoperationofprotonexchangemembranefuelcells(PEMFC),chemicalreac-tionsgeneratealargeamountofheat,whichneedstoberemovedbyefficientcoolingdesign.Inordertomakethetemperatureofthefuelcellmoreuniformandimprovetheefficiencyofthefuelcell,anewtypeofbionicveincoolingchannelisdesignedinthispaper.Byusingcomputationalfluiddy-namics(CFD)method,themaximumtemperature,inletandoutlettemperaturedifference,tempera-tureuniformityandpressuredropcharacteristicsofthecoolingflowfieldarecomparedwiththoseofparallelcoolingchannelandserpentinecoolingchannel.Theresultsshowthat,comparedwiththetraditionalparallelandserpentinecoolingflowfields,underthesamecoolingconditions,thebionicveincoolingflowchannelhasthebesttemperatureuniformity.Inaddition,althoughthecoolingper-formanceofserpentinecoolingflowfieldisbetterthanthatofparallelflowchannel,itwillleadtohigherpressureloss.Comparedwiththetraditionaltwochannels,underthesamecoolingconditions,thebionicveincoolingchannelhasthebestcoolingperformance,thehighesttemperaturevalueisre-ducedto346.6K,thetemperatureuniformityUTofitscoolingplateisbetter,andthepressurediffer-encebetweentheinletandoutletisthesmallest,resultinginsmallerpressuredroploss.
作者：黄浩 鞠洪玲Author：HUANGHao JUHongling
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
Journal：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2024, 48(1)
分类号：TM912
关键词：燃料电池 仿生叶脉形冷却流道 温度分布 冷却液压降
Keywords：fuelcell bionicbladepulsecoolingchannel temperaturedistribution coolinghydraulicpressuredrop
机标分类号：TP305TM911.4U469.72
在线出版日期：2024年3月5日
基金项目：国家自然科学基金PEMFC新型冷却流道的数值模拟[
期刊论文] 电源技术--2024, 48(1)黄浩 鞠洪玲质子交换膜燃料电池(PEMFC)在运行过程中,化学反应会产生大量的热量,需要通过高效的冷却设计来带走这些热量.为了使燃料电池的温度更加均匀并提升燃料电池的效率,设计了一种新型仿生叶脉形冷却流道,采用计算流体力学(CF...参考文献和引证文献
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