基于分支結(jié)構(gòu)的PEMFC雙極板流場(chǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬與優(yōu)化.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)具有能量轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度低、啟動(dòng)快、環(huán)境友好、設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),最有希望成為航天、軍事、電動(dòng)車(chē)、移動(dòng)通信及區(qū)域性電站的首選電源。因此,其應(yīng)用前景十分廣闊,市場(chǎng)潛力巨大,是燃料電池研究中的熱點(diǎn)。鑒于,目前通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段獲得電池內(nèi)部的溫度、壓力、物質(zhì)濃度及電流密度的詳細(xì)分布比較困難,而且費(fèi)用很高。采用數(shù)值模擬的方法來(lái)對(duì)PEMFC進(jìn)行研

2、究,無(wú)論是工程上還是技術(shù)上都有重要的意義。開(kāi)發(fā)優(yōu)良的流場(chǎng)是提高質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)性能的一個(gè)核心因素。雙極板的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與材料對(duì)電池性能起著舉足輕重的影響。流場(chǎng)結(jié)構(gòu)決定反應(yīng)劑與生成物在流場(chǎng)內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)以及電池長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)合理的流場(chǎng)應(yīng)該能均勻分配電池所需燃料與氧化劑,保證電流密度均勻分配;同時(shí)將電池的生成水隨尾氣及時(shí)順利地排出。
　　本文將針對(duì)分支結(jié)構(gòu)的質(zhì)子燃料電池雙極板,通過(guò)計(jì)算流體軟件Fluent來(lái)進(jìn)行模擬流