【作者】

包志铭; 焦魁

【单位】

天津大学

【摘要】

质子交换膜燃料电池内部过程较为复杂，包括多物理场耦合传输、多相流动、多孔介质传输行为、电化学反应等复杂问题，其模拟依赖于对上述复杂过程与机理的深刻理解。该质子膜燃料电池三维模型基于开源平台OpenFOAM，对于Navier-Stokes方程（动量守恒方程）、质量、组分守恒方程、电子、离子电势守恒方程、能量守恒方程、Butler-Volmer方程（电化学反应速率方程）进行了耦合求解，并考虑了相变传输、多孔介质有效传输性质、传输性质的各向异性、催化层-聚合物表面氧气传输阻力等因素，建立了机理完善的三维质子膜燃料电池模型。通过对1cm2电池不同工况下的实验得到的极化曲线与损失项的对比，证明了模型的可靠性。模型用于分析电池内部物理量分布与水管理性能，揭示了多物理场互相作用的关系。

【关键词】

质子交换膜燃料电池;多物理场耦合;多相流动;多孔介质传输;电化学反应

【论文集名称】

航空动力

【会议名称】

交通能源与智能动力大会

【会议时间】

2022-11-24至2022-11-29

【会议地点】

上海

【下载次数】

2

返回