燃料电池最大优点是它可将燃料的化学能直接转变成电能，其效率不受卡诺循环限制。直接甲醇燃料电池直接以甲醇为燃料将电化学能量转化成电能，被认为是最有可能补充和替代目前广泛使用的蓄电池而成为理想的动力电源。与主动式相比，被动式直接甲醇燃料电池(DirectMethanolFuelCell，DMFC)除了具有无污染、高能量密度、高效率、无噪声和可连续工作等优点之外，其完全摒弃了外置的甲醇蠕动泵和空气泵，大大减少了电池的功耗，提高了能量利用率。但是由于在电池阴阳极全部采用被动进料，被动式直接甲醇燃料电池的放电性能很低。电池内部催化层内的电化学反应速率主要受催化层温度，组分浓度，催化剂载量等的影响。而催化层内这些相关参数并不能直接测量，因此有必要采用数值模拟的方法对电池内部的传热传质规律进行分析研究。　　本文首先建立了一个三维、非稳态、等温的被动式DMFC阳极半电池两相传质模型，通过计算分析得出甲醇溶液在阳极区域内的传输阻力主要存在于阳极扩散层和催化层之间，出现这一现象的原因在于催化层内产生的大量CO2气体无法及时排出，占用了催化层的大部分体积;二氧化碳气体在排出的过程中，传递阻力主要出现在集流板的柱形流道处;在集流板内采用均匀分布的圆柱形流体通道对电池阳极侧气体的排出有限制作用，因为气体主要集中于集流板的顶部排出，故可以在集流板的顶部加大流体通道，进而强化气体的传质过程。　　其次，本文采用三维数学模型对被动式直接液体甲醇燃料电池阴极内部组分的传输过程进行了数值模拟，结果表明阴极催化层和气体扩散层内部的气体含量在不断的减少，最后达到了一个动态的平衡过程，阴极气体能够顺利的传输至催化层内供电化学反应消耗;从阴极圆柱形流道传至气体扩散层的气体在扩散层内的传输受到了限制，使得阴极气体扩散层内的气体分布不均匀，进而引起催化层内氧气含量的不均匀，这将影响电池的化学反应速率;催化层内电化学反应的产物液体水受重力作用的影响，在催化层的底部聚积较多，可见电池在长时间运行时，工作角度对阴极水管理有很大的影响。　　最后，本文还建立了三维、瞬态、两相、非等温的全电池传热传质模型，分析了电池工作角度和电流密度对电池内传热传质的影响。通过本文的模拟结果，得到了被动式直接甲醇燃料电池内部的传热传质规律，同时也可以为电池的最佳操作条件和结构参数设计提供参考。