PEM燃料电池阴极侧分流式流道研究

流道是PEM燃料电池里面负责反应物运输和产物排除的场所,因此流道结构对PEM膜燃料电池性能有重要影响。因为阳极通的是纯氢气,氢气扩散系数较大。阳极不会出现氢气量满足不了反应需要的情况,所以本文不研究阳极的反应情况。阴极侧是主要的反应场所,阴极侧流道需要让尽可能多的氧气参与反应同时要有更好的排水能力。基于传统流道的研究现状,设计了1种分流式的阴极侧流道。利用多物理场耦合软件COMSOL对新型流道做了数值模拟和分析比较。结果表明:与传统直流道相比,阴极侧采用分流式流道设计的燃料电池比阴极侧采用传统直流道设计的燃料电池能提供更大质量分数更均匀的氧气分布、减少水的质量分数、更均匀的电流密度分布。

分流式热量表流道模型

针对一种新型的分流式热量表的结构模型,采用了RNG的流体湍流模型,建立了偏心流道不同开度大小和不同偏离角度的数学模型,通过Fluent仿真软件,分析了这种分流式热量表的分流结构以及内部流体的运动特性,并针对试验中模拟的分流式流道模型,采用流体动力学计算方法,对分流式流道结构优化后不同宽度流道流场进行了数值模拟和分析计算.模拟结果表现出了分流式流道内流体的湍流特性,同时研究分析表明了分流式流道与叶轮叶片呈一定角度时,水流可以较好地增强叶轮叶片的作用力.通过对分流式流道开口大小、偏离角度的优化等研究,为提高分流式热量表的测量精确度提供了良好的理论基础.