全尺寸三维仿真建模
提出一种包含进出口歧管、膜电极、反应流场和冷却流场的全尺寸空冷金属双极板燃料电池堆,通过非等温多相数值模型揭示堆内传质与性能一致性,为工程优化提供直接参考。
Zhang, Yong · He, Shirong · 江小辉 · Xi, Yang · Zhuo, Wang · Zhang, Shuanyang · Jing, Cao · Fang, Haoyan · Qiming, Li
Applied Energy 2024
模型包含进出口歧管、膜电极、反应流场和冷却流场,直接反映实际电堆的空间分布,而非单电池或简化一维模型。
改变阴极歧管气体入口位置,使堆内最高温度降低1.04%,并减少水蒸气含量0.38%,改善温度均匀性。
氢气和空气逆流布置使阴极催化层电化学反应速率提高0.353%,改善性能一致性。
提高阴极化学计量比可增强质子交换膜含水量,局部电流密度提升1.6%,同时有利于排出废热。