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直流道PEMFC的综合三维数学模型及其性能模拟
被引量:
3
1
作者
刘训良
温治
+1 位作者
陶文铨
何雅玲
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2008年第2期306-310,共5页
目的研究质子交换膜燃料电池中扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池的极化性能进行数...
目的研究质子交换膜燃料电池中扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池的极化性能进行数值模拟,利用该模型研究了扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.结果增大气体扩散层孔隙率有利于提高电池的极化性能,但是应考虑孔隙率增加引起的不利影响;存在最佳的扩散层厚度使电池的极化性能最优;减小催化剂颗粒的特征尺寸可以提高电池的极化性能.结论利用直流道质子交换膜燃料电池的综合三维数学模型,可以进行燃料电池极化性能的模拟,并能对电池的主要结构参数进行优化.
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关键词
质子交换膜燃料电池
三维数学
模型
团聚块模型
性能模拟
下载PDF
职称材料
直流道PEMFC的综合三维数学模型Ⅱ单电池机理分析
被引量:
1
2
作者
刘训良
温治
+1 位作者
陶文铨
何雅玲
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
CAS
2007年第2期315-319,共5页
目的研究质子交换膜燃料电池内部的流动和传质过程及电化学反应过程的机理.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池内的复杂物理过程进行数值模拟.模拟...
目的研究质子交换膜燃料电池内部的流动和传质过程及电化学反应过程的机理.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池内的复杂物理过程进行数值模拟.模拟得到电池内部反应气体的三维速度场、压力场,以及不同电流密度下的气体组分质量分数、局部电流密度和电极反应过电势的三维分布.结果反应气体在电极中的流速比在流道中小3个数量级以上,压力变化不大;阳极反应速率及氢气的传质速率高,电池的极化过电势主要来自于阴极反应;小电流密度下,阴极内氧的组分质量分数、局部电流密度以及电极反应过电势的分布均匀;随着电流密度的增加,这些量趋于不均匀分布,在传质困难的区域局部电流密度值很小,而局部电极反应过电势增大约0.1V,极化的原因主要由于氧组分的传质限制.结论反应气体在电极内的传质是主要由扩散作用引起,在小电流密度时浓差极化较小,随着电流密度的增加,阴极氧组分的传质速率低是产生电池浓差极化过电势的主要原因.
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关键词
质子交换膜
燃料电池
团聚块模型
三维数学
模型
下载PDF
职称材料
题名
直流道PEMFC的综合三维数学模型及其性能模拟
被引量:
3
1
作者
刘训良
温治
陶文铨
何雅玲
机构
北京科技大学机械工程学院
西安交通大学能源与动力学院
出处
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2008年第2期306-310,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50236010)
文摘
目的研究质子交换膜燃料电池中扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池的极化性能进行数值模拟,利用该模型研究了扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.结果增大气体扩散层孔隙率有利于提高电池的极化性能,但是应考虑孔隙率增加引起的不利影响;存在最佳的扩散层厚度使电池的极化性能最优;减小催化剂颗粒的特征尺寸可以提高电池的极化性能.结论利用直流道质子交换膜燃料电池的综合三维数学模型,可以进行燃料电池极化性能的模拟,并能对电池的主要结构参数进行优化.
关键词
质子交换膜燃料电池
三维数学
模型
团聚块模型
性能模拟
Keywords
PEM fuel cell
three-dimensional model
agglomerate model
performance simulation
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
直流道PEMFC的综合三维数学模型Ⅱ单电池机理分析
被引量:
1
2
作者
刘训良
温治
陶文铨
何雅玲
机构
北京科技大学机械工程学院
西安交通大学能源与动力学院
出处
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
CAS
2007年第2期315-319,共5页
基金
国家自然科学基金项目(50236010)
文摘
目的研究质子交换膜燃料电池内部的流动和传质过程及电化学反应过程的机理.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池内的复杂物理过程进行数值模拟.模拟得到电池内部反应气体的三维速度场、压力场,以及不同电流密度下的气体组分质量分数、局部电流密度和电极反应过电势的三维分布.结果反应气体在电极中的流速比在流道中小3个数量级以上,压力变化不大;阳极反应速率及氢气的传质速率高,电池的极化过电势主要来自于阴极反应;小电流密度下,阴极内氧的组分质量分数、局部电流密度以及电极反应过电势的分布均匀;随着电流密度的增加,这些量趋于不均匀分布,在传质困难的区域局部电流密度值很小,而局部电极反应过电势增大约0.1V,极化的原因主要由于氧组分的传质限制.结论反应气体在电极内的传质是主要由扩散作用引起,在小电流密度时浓差极化较小,随着电流密度的增加,阴极氧组分的传质速率低是产生电池浓差极化过电势的主要原因.
关键词
质子交换膜
燃料电池
团聚块模型
三维数学
模型
Keywords
PEM
fuel cell
the agglomerate model
three-dimensional model
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
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1
直流道PEMFC的综合三维数学模型及其性能模拟
刘训良
温治
陶文铨
何雅玲
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
2008
3
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职称材料
2
直流道PEMFC的综合三维数学模型Ⅱ单电池机理分析
刘训良
温治
陶文铨
何雅玲
《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
CAS
2007
1
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职称材料
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