质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种高效的绿色环保电源,用于车载能源具有低温快速启动、对燃料适应性强、不受卡诺循环的限制、能量转换率高、可靠性高等优点。车用燃料电池组通过装配压力使其各组件连接在一起,装配压力的大小会对气体扩散层(Gas Diffusion Layer,GDL)的多孔结构产生影响进而影响其传输特性,这对PEMFC的水管理和热分布以及性能带来了新的问题,本文利用数值模拟的方法,对装配压力引起的气体扩散层形变以及对电池水热和性能的影响进行了深入的研究,本文主要工作如下:(1)利用ANSYS仿真软件的GM模块建立单通道质子交换膜燃料电池的三维模型,利用有限元分析方法(Finite Element Analysis,FEA)研究了装配压力对PEMFC中GDL变形情况的影响,利用计算机绘图软件CAD进行了质子交换膜燃料电池气体扩散层变形的二维重构,并且以ASIS的格式进行输出,在软件GAMBIT中进行了不同装配压力的网格划分,以MESH的格式输出,在FLUENT导入,调出PEMFC模块用于流体力学仿真。(2)由仿真结果得到了不同装配压强下燃料电池的水浓度云图和温度云图以及极化曲线,分析了GDL形变对水浓度和电池温度的影响,发现装配压强为0.6MPa左右电池性能最好。(3)分析了不同装配压力下,燃料电池的孔隙率、渗透率、电导率和接触电阻随装配压力的变化趋势,随着装配压强的增加燃料电池的孔隙率、渗透率、电导率和接触电阻都是在减小的。