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题名质子交换膜燃料电池锯齿形流道性能数值模拟研究
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作者
赵奕凡
邱鹏
邵杰
梁月明
吴友华
郑灏
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机构
上汽通用五菱汽车股份有限公司
新能源与智能网联汽车湖北省工程技术研究中心(武汉理工大学)
先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)
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出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第5期593-601,共9页
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基金
广西重点研发计划项目(桂科AB22362)
柳州市科技攻关与新产品试制项目(2022ABA0103)。
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文摘
文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明:在高电流密度下,相比直流道,锯齿形流道的最大净功率提高了6.12%,氧气传输能力和冲扫液态水的能力均有所提升;对于锯齿形流道,在流量相同的条件下,适度减小截面最窄处宽度有利于提高氧气分布的均匀性、提高排水性能;适度减小流道形状变化的周期能够提高气体流速的均匀性,最窄处宽度减小到0.8 mm,形状变化周期减小到10 mm的锯齿形流道的净功率提高最多;继续减小最窄处宽度和截面变化周期会造成进气压力的增大,导致燃料电池系统净功率下降。
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关键词
质子交换膜燃料电池
锯齿形流道
计算流体动力学仿真
多物理场耦合
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Keywords
proton exchange membrane fuel cells
serrated flow channel
computational fluid dynamics simulation
multiple physical field coupling
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
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