质子交换膜燃料电池直流道内液滴传输研究
作者机构：河北大学质量技术监督学院 北京科技大学新材料技术研究院 山西北科乾通储能科技研究院
出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)
年 卷 期：2024年第10期
页 面：61-67页
基 金：国家自然科学基金(51902081) 教育部“春晖计划”合作科研项目(202200397) 2023年河北省大学生创新创业训练项目(S202310075044) 河北大学校长基金(XZJJ202003)
主 题：质子交换膜燃料电池 有限元 接触角 水管理 流场 流速
摘 要：建立质子交换膜燃料电池（PEMFC）的二维直流道模型，分析液滴在流道内的产生、破裂及传输全过程，探究进气速度、气体扩散层表面亲疏水性以及挡板结构参数等关键性因素对液滴传输特性的影响。仿真结果表明，提高进气速度有助于强化液滴的去除效果，但过高的气体流速会将液滴推向气体扩散层表面，造成液滴累积；亲水性较强的气体扩散层表面导致液滴严重坍塌形变，堵塞气体扩散层孔隙；液滴在疏水性气体扩散层表面流动速度相对较快，壁面附着力小，利于流道排水；增大挡板堵塞率可提高挡板下方及后方区域气体流速，提高液滴吹扫能力；挡板表面亲疏水性对流道内液滴去除效果影响较弱。
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