PEM燃料电池内部水传递的数值模拟

工程热物理学报 , 2010, 31(9): 1504-1507.

PEM燃料电池内部水传递的数值模拟

1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

2.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

3.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049;Dept.of Mechanical and Aerospace Engineering,University of Miami,Coral Gables,FL 33124,USA

4.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

基金项目: 教育部长江学者讲座教授配套项目自然科学基金创新群体资助项目(50821064)

关键词：质子交换膜(PEM) , 燃料电池 , 水传递 , 数值模拟

MODELLING OF WATER TRANSPORT IN PEM FUEL CELL

水的传递和分布对PEM燃料电池的性能具有重要影响,本文建立了一套分区域求解、两相流、非等温数学模型对此进行了研究,首次清晰地展示出二维空间的水传递和分布特性,得到如下有价值的详细信息:沿流动方向阳极侧的总水分浓度不断降低,而阴极侧的却不断升高,阴极流道末端易发生水淹;阴极GDL中的液态水分布随电流大小而不同:小电流时从内到外逐渐减少,而大电流时则逐渐增多.

参考文献

[1]	Gurau V.;Kakac S.;Liu HT. .Two-dimensional model for proton exchange membrane fuel cells[J].AIChE Journal,1998(11):2410-2422.
[2]	Lixin You;Hongtan Liu .A two-phase flow and transport model for the cathode of PEM fuel cells[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2002(11):2277-2287.
[3]	Sandip Mazumder;James Vernon Cole .Rigorous 3-D Mathematical Modeling of PEM Fuel Cells[J].Journal of the Electrochemical Society,2003(11):A1510-A1517.
[4]	Meng H;Wang CY .Model of two-phase flow and flooding dynamics in polymer electrolyte fuel cells[J].Journal of the Electrochemical Society,2005(9):A1733-A1741.

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