拓扑优化流道

传质散热双提升

通过多目标拓扑优化设计的气体流道,在提升氧气传输的同时有效降低催化层温度,为质子交换膜燃料电池的高效散热与传质提供了新的结构方案。

Wang, Zelin · 汪辉 · Xiao, Heye · 白俊强 · Xiaodong, Zhao · Shifeng, Wang

International Journal of Hydrogen Energy 2023

参数信息

氧气摩尔浓度提升
10.36 %
平均温度降低
2.26 K
氧气摩尔浓度提升范围
5.18-14.96 %

技术优势

浓度更高

在相同入口流速下,优化流道内氧气摩尔浓度比直通道提升10.36%,意味着更均匀的反应物供给,可减轻局部饥饿。

温度更低

催化层平均温度较直通道下降2.26 K,有助于缓解膜电极热降解,延长寿命。

流速适应性好

当入口速度在0.05–0.3 m/s变化时,氧气浓度提升保持在5.18–14.96%,说明优化结构在宽流速范围内均有效。

应用场景