张贝贝;李培超

上海工程技术大学机械与汽车工程学院

HT-PEMFCs;数值分析;孔隙度;厚度;入口速度;

为研究气体扩散层孔隙度、厚度以及入口速度对高温质子交换膜燃料电池物质输运以及性能的影响,建立了一个三维、非等温、单相流动数学模型。通过软件COMSOL Multiphsics进行数值模拟,得到不同孔隙度、厚度和入口速度下电池极化曲线分布、物质的浓度、流动速度、温度分布图。研究发现,增大GDL孔隙度有利于提高物质的传递,使得生成的水易于排出,提升电池的性能;GDL厚度减小缩短了气体扩散的路径,使得速度增大,提高电池性能;入口速度的增大有助于提高电池内部的物质传递,加快了化学反应,提高电池性能。同时,入口速度增大,有利于阴极侧生成的水排出。