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Numerical Study of a 3D two-phase PEM Fuel Cell Model Via a Novel Automated Finite Element/Finite Volume Program Generator

引用

Communications in Computational Physics 2012年第1期11卷 65-98页

作者： Pengtao Sun Su Zhou Qiya Hu Guoping Liang Department of Mathematical Sciences University of NevadaLas Vegas4505Maryland ParkwayLas VegasNV 89154USA Department of Fuel Cell Power Systems Tongji University(Jiading campus)4800 Caoan RoadShanghai 201804China Institute of Computational Mathematics and Scientific Engineering Computing Chinese Academy of SciencesBeijing 100080China Institute of Mathematics Academy of Mathematics and Systems SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100080China.

Numerical methods of a 3D multiphysics,two-phase transport model of proton exchange membrane fuel cell(PEMFC)is studied in this *** to the coexistence of multiphase regions,the standard finite element/finite volume method may fail to obtain a convergent nonlinear iteration for a two-phase transport model of PEMFC[49,50].By introducing Kirchhoff transformation technique and a combined finite element-upwind finite volume approach,we efficiently achieve a fast convergence and reasonable solutions for this multiphase,multiphysics PEMFC *** implementation is done by using a novel automated finite element/finite volume programgenerator(FEPG).By virtue of a high-level algorithmdescription language(script),component programming and human intelligence technologies,FEPG can quickly generate finite element/finite volume source code for PEMFC ***,one can focus on the efficient algorithm research without being distracted by the tedious computer programming on finite element/finite volume *** success confirms that FEPG is an efficient tool for both algorithm research and software development of a 3D,multiphysics PEMFC model with multicomponent and multiphase mechanism.

关键词： Proton exchange membrane fuel cell two-phase transport Kirchhoff transformation finite element finite volume automated programgenerator algorithmdescription language script

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