质子交换膜燃料电池阳极相对湿度对压力降影响的渐近分析

质子交换膜燃料电池阳极相对湿度对压力降影响的渐近分析

论文摘要

阐述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极相对湿度和阳极压力降之间的关系。根据PEMFC实际尺寸,运用气体摩尔比与局部压力比相同的原理,考虑了阳极水蒸气的摩尔流率和质子交换膜的水通率对阳极压力降的影响,建立了阳极相对湿度–压力降(RHPD)模型,并通过自定义函数将其导入软件FLUENT中进行仿真。在PEMFC工作温度为60℃、阴极相对湿度为25%、阳极相对湿度25%~75%的工况下进行试验并与仿真结果比较,进行渐进分析。结果表明:阳极压力降随着阳极相对湿度的增加而减小;当阴极和阳极相对湿度分别为25%和75%,相变阶段时间为70 s时,仿真值和试验值相对误差最小值为0.19%。

论文目录

  • 1 模型建立
  • 2 仿真
  •   2.1 几何模型的建立
  •   2.2 网格的划分
  •   2.3 流体区域和边界条件设定
  •   2.4 仿真流程
  • 3 试验
  • 4 结果和讨论
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘永峰,白世杰,裴普成,姚圣卓,金涛涛

    关键词: 质子交换膜燃料电池,阳极压力降,相对湿度,渐进分析

    来源: 汽车安全与节能学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点试验室北京建筑大学机电与车辆工程学院,汽车安全与节能国家重点试验室清华大学

    基金: 汽车安全与节能国家重点实验室开放基金(KF1825),国家重点研发计划项目(2017YFB0102705,2016YFB0101305),国家自然科学基金项目(21676158),北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金(X18083)

    分类号: TM911.4

    页码: 95-100

    总页数: 6

    文件大小: 2129K

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