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摘要
为研究质子交换膜燃料电池（PEMFC）气体扩散层（GDL）内孔隙率对各向异性传输特性参数的影响，首先，使用数值随机重构的方法对Toray TGP-H气体扩散层进行三维微观结构重构。在重构中考虑到了碳纤维分布的各向异性以及Toray TGP-H气体扩散层内部所有的相，包括孔、碳纤维、黏合剂和聚四氟乙烯。然后，利用孔尺度模型分别研究了孔隙率与有效扩散率、曲度、有效电导率、有效热导率以及液态水渗透率在厚度方向和平面内方向的关系。结果表明：孔隙率对传输特性有显著的影响，并且Toray TGP-H气体扩散层的传输特性在平面方向和厚度方向存在着十分明显的各向异性。
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单位材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学
