空冷型质子交换膜燃料电池阴极供气模式研究

基于自制的空冷型质子交换膜燃料电池建立了阴极风机系统仿真模型,验证了该模型的准确性。利用该模型研究了风机系统工作在吹气、吸气和导流3种供气模式对电堆阴极气流及温度的分布影响。研究结果表明:在吹气模式下燃料电池电堆阴极气流分布均匀性较差,原因在于风机出口气流存在边界层分离,分离的低速气流在轮毂形成回流,影响了下游气流的分布均匀性;吸气模式和导流模式可有效提升电堆阴极气流分布均匀性,改善电堆局部换热性能。当风机转速为25 000 r/min时,吹气模式、吸气模式和导流模式下工作的电堆最大温差分别为7.9、5.4、6.5℃,说明吸气模式下工作的电堆温度分布更均匀。