燃料电池变截面流道参数优化-数值分析与分布均匀性评价-陈东方

摘要

摘要:双极板(BPs)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)堆的核心部件,其结构对电堆的性能有重大影响。优化双极板通道参数是提高反应气体传质、提高除水能力的关键。本研究建立了交错可变横截面流动通道(VCSFCs)的三维数值模型,以研究阴极湿度、收缩比、数量和长度对PEMFC性能和均匀性的影响。结果表明,50%的阴极湿度可以最大限度地提高VCSFC的优势。与不同数量和长度的可变截面结构(VCSSs)相比,较高的收缩比导致压降显著增加,传质能力降低,电流密度和温度分布不均匀。增加流道中气体的总速度可以有效地提高电流密度和温度的均匀性。对于长度为100 mm的通道,采用收缩比为0.25,每个通道的数为1,长度为6 mm的VCSS排列,可以获得最佳结果。