高校化学工程学报

2020, (04) 870-876

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一种新型流道对燃料电池气体扩散层除水性能的模拟研究
Simulation on evaporative water removal from fuel cell gas diffusion layer by a novel wave flow channel

李子君1;2;王树博2;李微微2;谢晓峰2;朱彤1

摘要(Abstract):

燃料电池冷启动前,需要通过气体吹扫去除内部多余水分,停车后的吹扫对于燃料电池在低温下能否成功启动有着至关重要的影响。为了更有效地去除电池内部水分,提出一种有利于去除气体扩散层内部水分的新型波形流道,通过多物理场仿真软件(COMSOL Multiphysics)研究不同角度的波形流道对气体扩散层水分去除的影响以及水分去除的机理。计算结果表明:与传统的直形流道相比,这种新型波形流道能够增大气体扩散层上方的气体流速,有利于去除气体扩散层内部的水分,揭示了吹扫对气体扩散层水分去除的3个特征阶段:高饱和度区、恒速区以及快速下降区。

关键词(KeyWords): 质子交换膜燃料电池;气体扩散层;波形流道;冷启动;数值模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2017YFB0103001);山西省科技重大专项(20181101006)。

作者(Author): 李子君1;2;王树博2;李微微2;谢晓峰2;朱彤1

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DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.04.003

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