两种工况下进气相对湿度对燃料电池性能影响的研究

为研究进气相对湿度对燃料电池在不同工况(工作温度为70℃,进气相对湿度为40%和100%)下的影响,提出了进气加湿效率(Inlet Humidification Efficiency,IHE)模型。该模型将燃料电池总的水含量分为两部分:外部进气加湿携带的水和内部电化学反应生成的水,由此推导出进气加湿效率公式。建立几何模型并划分计算网格,将进气加湿效率模型导入计算流体动力学软件(Fluent)中进行计算。建立燃料电池测试系统,对工作温度为70℃,进气相对湿度分别为40%和100%的工况进行了试验。对IHE模型、Fluent模型和试验值进行比较分析,结果表明:当电池工作温度为70℃,电流密度为350 m A/cm2,进气相对湿度为100%时,IHE模型精确度比Fluent模型提高了37.4%;当进气相对湿度为40%时,进气加湿效率为34%。

不同进气相对湿度下PEMFC进气加湿效率分析

为研究不同进气相对湿度下PEMFC的加湿效率,提出了进气加湿效率(IHE)模型。该模型认为燃料电池中的水由两部分组成,并推导出进气加湿效率计算公式。建立几何模型并划分计算网格,将IHE模型导入Fluent中进行计算。建立燃料电池测试系统,对工作温度为70℃,进气相对湿度分别为55%和85%的工况进行了实验。并比较分析了Fluent模型、IHE模型和实验值,结果表明:工作温度为70℃,进气相对湿度为55%,电流密度为350 mA/cm2时,IHE模型精确度比Fluent模型提高15%;在进气相对湿度为55%时,电池进气加湿效率达到52%。