最近的研究的目的是为了获取一个更好的理解的复杂和紧密耦合的交互发生在燃料电池中,有关水的生成和传输当地温度分布和细胞性能,重点是under-rib和under-channel特性。
yz−加权平均电流密度(a)、温度(b)和跨膜含水量(d)。平均含水饱和度(c)是gdl和膜之间的报道。次要情节(e)描述了氧浓度随着平均/通道/肋接口。阴影区域表示half-rib区。操作温度是T0 = 343 K和反应物相对湿度为90%。图片来源:塞维利亚大学
”其本身就具有交换质子膜燃料电池(pemfc),它将燃料转化为电能通过固态电解质膜,已成为最有前途的一个电气转换装置的氢气。
一组研究人员塞维利亚大学能源工程系与AICIA(安达卢西亚的研究和工业合作协会)运行三维CFD模拟探索水的作用性能的单一顺直航道质子交换膜燃料电池在不同操作温度。
的研究试图更好地理解复杂和紧密耦合的交互发生在燃料电池,有关水的生成和传输当地温度分布和细胞性能,重点是under-rib和under-channel特性。
操作温度的敏感性分析表明,他们的研究(70 - 90ºC),操作温度越高,质子交换膜燃料电池的电气性能越强,只要反应物的相对湿度保持在一个较高的值。尽管在高电流密度(j = 2.25和2.57 /厘米2),增强水的扩散系数和electro-osmotic阻力导致离子电导率的增加。
尽管水饱和度下降和膜水化水平,横断面平均表示,蒸发效果不够显著降低质子交换膜燃料电池性能在这样的操作条件。
温度曲线情节无量纲形式,另一方面,表明一些相似之处,这可能是有用的质子交换膜燃料电池的特性或设计使用解析表达式或扩展法。
对于氧化剂,它已经发现,耗氧量非常相似的分布在所有的操作温度,最高的价值观下发现频道和最低的肋下,和一个清晰的氧浓度下降随着负载的增加。
尽管一个详尽的敏感性研究,调查人员声称隔离一个变量的变量在质子交换膜燃料电池并不总是可能的,由于不同的性质和耦合机制。
格兰特PY20再保险支持的研究是315 026 AICIA密度由德大学Investigacion y Tecnologia PAIDI 2020计划316年军政府的安达卢西亚,与ERDF基金共同资助。格兰特pid2019 - 104441 rbi00由317 MCIN AEI / 10.13039 / 501100011033,与ERDF基金共同资助。
期刊引用
Martin-Alcantara、。等。(2023)的新见解temperature-water PEM燃料电池的传输性能的关系。国际期刊的氢能源。doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.12.281。
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