【摘 要】
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本文建立了三维、瞬态和多相的数学模型来分析质子交换膜燃料电池的冷启动过程。模型主要考虑了电池中各组分水的相变以及多孔介质中水的输运过程,其中重点研究了过冷水的随
【基金项目】
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科技部重点研发项目(2016YFE0118600)
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本文建立了三维、瞬态和多相的数学模型来分析质子交换膜燃料电池的冷启动过程。模型主要考虑了电池中各组分水的相变以及多孔介质中水的输运过程,其中重点研究了过冷水的随机结冰过程,通过引入结冰概率函数来描述这一过程。本文探究了不同的材料参数和几何参数对电池冷启动性能的影响,研究结果表明,增加气体扩散层中PTFE的含量,可以有效地促进过冷水从催化层向扩散层的输运,从而扩散层的储水容量能够被利用。同时增加催化层中离子聚合物的体积分数和减少膜的厚度,能够提高膜中水分子的反向扩散,在大电流密度下可以有效地缓解阳极"膜干"现象。
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