利用水电解技术将可再生能源转化为氢能是一条理想的绿色制氢途径。在常规水电解中，膜在电解装置的成本中占有较大比例并带来较高的电阻，而膜的降解往往是影响电解系统寿命的短板。无膜水电解技术可以有效避免膜带来的成本、寿命和电阻，具有重大的研究意义。本研究建立了穿流电极无膜水电解的二维数值模拟模型，综合考虑了质量传递、动量传递、电化学反应过程以及电荷传递过程及其耦合关系。分析考察了由于电极活化、气泡覆盖活性面积以及欧姆阻抗导致的过电位在总电压中的占比，着重研究了电解液的流速以及电极间隙厚度对整个系统电压降的影响。结果表明，在总电压中气泡覆盖活性面积以及欧姆阻抗导致的过电位占据主要地位，这两者可以通过增加电解液流速和减小电极间隙厚度来降低。为了保证系统的电解效率的同时降低间隙内的气体含量，需要对电解液流速、电流密度大小以及电极间隙厚度进行匹配调整，从而达到最适的运行工况。