【摘 要】
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建立了一个具有交错通道单体质子交换膜燃料电池的三维数学模型,该模型同时考虑了流动、传热、传质、电化学动力学、多组分传输现象和产物水为液相后水传输机理的变化.计算得
【机 构】
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北京科技大学热能工程系,北京,100083北京交通大学机电学院,北京,100044
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建立了一个具有交错通道单体质子交换膜燃料电池的三维数学模型,该模型同时考虑了流动、传热、传质、电化学动力学、多组分传输现象和产物水为液相后水传输机理的变化.计算得到电池内部速度场、浓度场、温度场、液态水分布和电流密度分布,结果显示:受电化学反应释放热量的影响,膜电极界面处的温度较高,但随着反应的进行,阴极由于传质受限引起液态水局部增多,造成膜的温度分布不均匀;交错通道流场中的速度极值点出现在对应于通道间脊台处的扩散层区域,有利于该处液态水的移除;电极内越靠近催化层其水含量越高,通道边角区域的液态水饱和度略高;膜电极内电流密度的分布呈现不均匀性,对应通道间脊台区域膜处的电流密度为峰值区.估算的极化性能与文献中的实验数据基本符合。
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