PEMFC在高温高压下的水传输特性

PEMFC在高温高压下的水传输特性

论文摘要

建立三维稳态单流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,利用数值计算研究高温高压下加湿度对水传输及电池性能的影响,并与传统低温低压下的性能进行对比。在高温高压下,电池中的液态水含量处于较低水平,电池不易发生水淹,影响性能的主要因素为膜中水含量,因此阴、阳极100%加湿是性能最好的工况。降低阳极加湿度的影响不大;降低阴极加湿度时,膜中的水含量减小。增加电流密度,高温高压下膜中水含量的增速比低温低压下慢,阴极加湿度为20%的工况下,电流密度增到1. 4 A/cm~2时,膜中水含量仅达到4,为避免干膜,应提高阴极加湿度。相同工况时,高温高压下的净水传递系数均比低温低压下大。

论文目录

  • 1 数学模型及验证
  •   1.1 模型假设
  •   1.2 控制方程
  •   1.3 边界条件
  •   1.4 求解过程
  •   1.5 模型验证
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 高温高压下水传输特性分析
  •   2.2 高温高压与低温低压下膜中水含量对比
  •   2.3 液态水分布分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋佳桐,桂兴业,黄斌,杨昆

    关键词: 质子交换膜燃料电池,模拟,水传输,相对湿度,水含量

    来源: 电池 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 华中科技大学能源学院

    基金: 国家自然科学基金(51476063)

    分类号: TM911.4

    DOI: 10.19535/j.1001-1579.2019.04.006

    页码: 291-295

    总页数: 5

    文件大小: 345K

    下载量: 104

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