波形流道增强质子交换膜燃料电池性能

作者：李子君; 王树博; 李微微; 朱彤^*; 谢晓峰^*

来源：清华大学学报, 2021, 61(10): 1046-1054.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2021.22.029

• 质子交换膜燃料电池(PEMFC)
• 三维流场
• 气体传输
• 水管理

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能和耐久性受到燃料的输送和水管理等的限制,流道对PEMFC的质量传输起着至关重要的作用。该文设计了一个三维波形流道,建立了与实验条件一致的单根直流道模型,对比研究了直流道和波形流道对PEMFC性能提升的机理,分析了两种流道内氧气、液态水、速度以及电流密度分布。研究结果表明:在较高电流密度下,三维波形流道强化了狭窄通道部分氧气向催化层的传输,提高了氧气的供应,有效地去除了流道内的液态水,使峰值功率密度提高了10.16%。

• 单位
  清华大学山西清洁能源研究院; 自动化学院; 东北大学; 清华大学