空气自然对流式质子交换膜燃料电池的三维建模和实验分析

被引：3

作者：

王瑛 ^{[1
]}

李相一 ^{[2
]}

李元龙 ^{[3
]}

柯坚 ^{[1
]}

机构：

[1] 西南交通大学机械工程学院

[2] 中国科学院大连化学物理研究所燃料电池中心

[3] 韩国能源研究所燃料电池中心

来源：

化工学报 | 2006年 / 01期

关键词：

自然对流; PEMFC; 数值分析; 湿度; 实验验证;

D O I：

暂无

中图分类号：

TM911.4 [燃料电池];

学科分类号：

0808 ;

摘要：

在空气自然对流式燃料电池内部,速度、温度、组分浓度及电流分布特性有着极强的耦合作用.氧气质量传输限制引起的浓度过电位是这种燃料电池的主要性能损失.从自然对流、传热传质的角度,建立了三维数学模型.利用三维流体动力学软件和用户建立的子程序,对自然对流下Navier-Stokes方程,能量方程,电化学动力学方程以及组分、水的传输方程进行了数值求解.通过分析数值计算的结果,结合自然对流的特性,设计了实验系统.对温度分布和电池性能进行了测试.对空气湿度对电池性能的影响进行了分析.数值计算结果与实验结果很好地吻合.模型的建立,对于认识空气自然对流式质子交换膜燃料电池内部的耦合传输现象有极大的意义,可以作为质子交换膜燃料电池的计算机辅助优化设计工具.

引用

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