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燃料电池在非对称加湿下性能分析
被引量:
1
1
作者
王娜
《电池工业》
CAS
2019年第2期68-73,共6页
为了分析在非对称加湿下质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的性能,考虑了压力降并推导了饱和蒸汽压计算公式,提出了湿度(RH)模型。建立了三维几何模型,并且将RH模型嵌入Fluent软件进行仿真计算。搭建燃料电池测试系统,对PEMFCs进行阴阳极非对...
为了分析在非对称加湿下质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的性能,考虑了压力降并推导了饱和蒸汽压计算公式,提出了湿度(RH)模型。建立了三维几何模型,并且将RH模型嵌入Fluent软件进行仿真计算。搭建燃料电池测试系统,对PEMFCs进行阴阳极非对称加湿操作。结果表明,采用非对称加湿操作,更加灵活方便的达到燃料电池最优性能;采用RH模型的仿真与试验结果吻合,在75%ARH(阳极湿度)和100%CRH(阴极湿度)下,电流密度560mA/cm2时,仿真值和试验值几乎没有误差。
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关键词
质子交换膜燃料电池
非对称加湿
试验
仿真
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职称材料
三种运行参数对PEMFC动态响应的数值分析
2
作者
刘鑫桐
刘永峰
+3 位作者
裴普成
张璐
姚圣卓
毕贵军
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期238-244,共7页
为了探究在电流阶跃变化中工作温度、相对湿度和背压等运行参数对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,运用相对湿度和工作温度之间的耦合变化推导出了动态计算(DT)模型。该模型通过工作温度和相对湿度来阐述膜电极参数和PEMFC性能之...
为了探究在电流阶跃变化中工作温度、相对湿度和背压等运行参数对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,运用相对湿度和工作温度之间的耦合变化推导出了动态计算(DT)模型。该模型通过工作温度和相对湿度来阐述膜电极参数和PEMFC性能之间的特性关系,并分析在电流阶跃变化中这两种运行参数对质子交换膜(PEM)内水传递特性、输出电压和功率密度随时间变化的瞬态响应的差异。采用理论计算结合试验的方式,首先通过自定义函数(UDF)将DT模型导入到Fluent软件中进行计算并应用有限体积法进行求解;其次开展PEMFC动态负载性能测试,测量工作温度为50℃、60℃、70℃,背压为0、10 kPa,相对湿度为50%、75%、100%,同时改变电流负载(阶跃幅度为5 A)来实现PEMFC对电流阶跃动态响应的测试;最后通过极化曲线和I⁃P曲线对DT模型和试验数据进行比较分析。结果表明:实验数据与DT模型的仿真结果之间有很好的相关性;不对称加湿是影响功率密度的一个主导参数;阳极相对湿度决定了功率密度在发生阶跃电流后稳定运行的能力;PEM水含量与功率密度下冲幅度和响应时间有关。因此,工作温度为60℃、背压为10 kPa、阳极相对湿度为75%、阴极相对湿度为100%时,PEMFC的动态性能最佳。
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关键词
质子交换膜燃料电池
动态响应
运行参数
非对称加湿
电流阶跃
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职称材料
题名
燃料电池在非对称加湿下性能分析
被引量:
1
1
作者
王娜
机构
通号(北京)轨道工业集团有限公司轨道交通技术研究院
出处
《电池工业》
CAS
2019年第2期68-73,共6页
文摘
为了分析在非对称加湿下质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的性能,考虑了压力降并推导了饱和蒸汽压计算公式,提出了湿度(RH)模型。建立了三维几何模型,并且将RH模型嵌入Fluent软件进行仿真计算。搭建燃料电池测试系统,对PEMFCs进行阴阳极非对称加湿操作。结果表明,采用非对称加湿操作,更加灵活方便的达到燃料电池最优性能;采用RH模型的仿真与试验结果吻合,在75%ARH(阳极湿度)和100%CRH(阴极湿度)下,电流密度560mA/cm2时,仿真值和试验值几乎没有误差。
关键词
质子交换膜燃料电池
非对称加湿
试验
仿真
Keywords
Proton exchange membrane fuel cells
Asymmetric humidification
Test
Simulation
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
三种运行参数对PEMFC动态响应的数值分析
2
作者
刘鑫桐
刘永峰
裴普成
张璐
姚圣卓
毕贵军
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
北京建筑大学北京市建筑安全监测工程技术研究中心
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室
新加坡科学技术研究局
出处
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期238-244,共7页
基金
北京市建筑安全监测工程技术研究中心研究基金(BJC2020K005)
汽车安全与节能国家重点实验室开放基金(KFY2218)。
文摘
为了探究在电流阶跃变化中工作温度、相对湿度和背压等运行参数对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,运用相对湿度和工作温度之间的耦合变化推导出了动态计算(DT)模型。该模型通过工作温度和相对湿度来阐述膜电极参数和PEMFC性能之间的特性关系,并分析在电流阶跃变化中这两种运行参数对质子交换膜(PEM)内水传递特性、输出电压和功率密度随时间变化的瞬态响应的差异。采用理论计算结合试验的方式,首先通过自定义函数(UDF)将DT模型导入到Fluent软件中进行计算并应用有限体积法进行求解;其次开展PEMFC动态负载性能测试,测量工作温度为50℃、60℃、70℃,背压为0、10 kPa,相对湿度为50%、75%、100%,同时改变电流负载(阶跃幅度为5 A)来实现PEMFC对电流阶跃动态响应的测试;最后通过极化曲线和I⁃P曲线对DT模型和试验数据进行比较分析。结果表明:实验数据与DT模型的仿真结果之间有很好的相关性;不对称加湿是影响功率密度的一个主导参数;阳极相对湿度决定了功率密度在发生阶跃电流后稳定运行的能力;PEM水含量与功率密度下冲幅度和响应时间有关。因此,工作温度为60℃、背压为10 kPa、阳极相对湿度为75%、阴极相对湿度为100%时,PEMFC的动态性能最佳。
关键词
质子交换膜燃料电池
动态响应
运行参数
非对称加湿
电流阶跃
Keywords
proton exchange membrane fuel cell(PEMFC)
dynamic response
operating parameter
asymmetric humidification
step current
分类号
U473.4 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
燃料电池在非对称加湿下性能分析
王娜
《电池工业》
CAS
2019
1
下载PDF
职称材料
2
三种运行参数对PEMFC动态响应的数值分析
刘鑫桐
刘永峰
裴普成
张璐
姚圣卓
毕贵军
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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