PEMFC碳纸气体扩散层内气液两相流格子Boltzmann模拟

作者：吴伟; 陈旺; 蒋方明

来源：新能源进展, 2016, 4(05): 351-357.

• 质子交换膜燃料电池
• 伪势多相流格子Boltzmann模型
• 气液两相输运
• 碳纸气体扩散层
• 疏水性

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)水管理,本文借助多相流格子Boltzmann模型(LBM)模拟分析了PEMFC碳纸气体扩散层(GDL)内的气液两相输运过程,主要研究了GDL疏水性对气液两相流的影响。结果表明:液态水流路径不仅受到GDL结构形态的影响,而且受到材料疏水性影响。液态水在疏水性弱的GDL中不仅容易沁入,而且容易在孔隙中达到饱和;相反,在疏水性较强的GDL中,液态水很难突破沁入小尺寸孔隙,而从孔径较大的孔隙流通,从而形成毛细力主导的指进流动。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院广州能源研究所; 中国科学院大学