基于分支結(jié)構(gòu)的PEMFC雙極板流場結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬與優(yōu)化.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)具有能量轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度低、啟動快、環(huán)境友好、設(shè)計(jì)操作簡單等優(yōu)點(diǎn),最有希望成為航天、軍事、電動車、移動通信及區(qū)域性電站的首選電源。因此,其應(yīng)用前景十分廣闊,市場潛力巨大,是燃料電池研究中的熱點(diǎn)。鑒于,目前通過實(shí)驗(yàn)手段獲得電池內(nèi)部的溫度、壓力、物質(zhì)濃度及電流密度的詳細(xì)分布比較困難,而且費(fèi)用很高。采用數(shù)值模擬的方法來對PEMFC進(jìn)行研

2、究,無論是工程上還是技術(shù)上都有重要的意義。開發(fā)優(yōu)良的流場是提高質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)性能的一個核心因素。雙極板的流場結(jié)構(gòu)與材料對電池性能起著舉足輕重的影響。流場結(jié)構(gòu)決定反應(yīng)劑與生成物在流場內(nèi)部流動狀態(tài)以及電池長期運(yùn)行的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)合理的流場應(yīng)該能均勻分配電池所需燃料與氧化劑,保證電流密度均勻分配;同時將電池的生成水隨尾氣及時順利地排出。
　　本文將針對分支結(jié)構(gòu)的質(zhì)子燃料電池雙極板,通過計(jì)算流體軟件Fluent來進(jìn)行模擬流