Please wait a minute...
吉林化工学院学报, 2025, 42(9): 31-40     https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.09.007
  本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
分流进气对蛇形流场PEMFC性能影响的研究
张可涵,田爱华*,张福城,张新峰,张振东
吉林化工学院 机电工程学院,吉林 吉林 132022
Study of the Effect of Sub-channel Design on the Performance of PEMFC with Serpentine Flow Field
ZHANG Kehan, TIAN Aihua*, ZHANG Fucheng, ZHANG Xinfeng, ZHANG Zhendong
School of Mechanical and Electrical Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin City 132022, China
下载:  PDF (6255KB) 
输出:  BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 为了解决蛇形流场PEMFC阴极流道液态水积聚在流道转角处和末端的问题,本文利用流体动力学软件FLUENT建立了带分流进气口的三维稳态非等温蛇形流场PEMFC模型,分析了在保持给定氧气总量不变时,不同分流进气位置及进气量对PEMFC性能的影响。研究结果表明,分流设计可以显著提升PEMFC水管理及传质能力,且分流进气位置在10%、分流进气量为70%时性能表现最优,最大功率密度较传统设计提升了21.1%。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
张可涵
田爱华
张福城
张新峰
张振东
关键词:  质子交换膜燃料电池   蛇形流场   分流设计   水管理    
Abstract: In order to solve the problem that liquid water accumulates at the corner and end of the flow channel of the PEMFC cathode flow channel in the serpentine flow field, a three-dimensional steady-state non-isothermal serpentine flow field PEMFC model with sub-channel was established by using the fluid dynamics software FLUENT. The effects of sub-channel inlet positions and flow rates on the performance of PEMFC were analyzed when the total amount of oxygen was kept constant. The results show that the sub-channel design can significantly improve the water management and mass transfer capacity of PEMFC, and the performance is optimal when the sub-channel inlet positions is 10 % and the flow rates is 70 %, and the maximum power density is 21.1 % higher than the traditional design.
Key words:  PEMFC    serpentine flow field    sub-channel design    water management
               出版日期:  2025-09-25      发布日期:  2026-03-22      整期出版日期:  2025-09-25
ZTFLH:  TM911.4  
引用本文:    
张可涵, 田爱华, 张福城, 张新峰, 张振东. 分流进气对蛇形流场PEMFC性能影响的研究[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(9): 31-40.
ZHANG Kehan, TIAN Aihua, ZHANG Fucheng, ZHANG Xinfeng, ZHANG Zhendong. Study of the Effect of Sub-channel Design on the Performance of PEMFC with Serpentine Flow Field. Journal of Jilin Institute of Chemical Technology, 2025, 42(9): 31-40.
链接本文:  
https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.09.007  或          https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V42/I9/31
[1] 李爽爽, 郑慧, 曹玉波. 基于改进的TSO算法的质子交换膜燃料电池模型参数辨识[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(3): 63-68.
[2] 张新峰, 田爱华, 张可涵, 张振东, 张福城. 质子交换膜燃料电池交错变径式平行流场结构的数值模拟[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(11): 12-18.
[3] 张振东, 田爱华, 张新峰, 张可涵, 张福城. 质子交换膜燃料电池倾斜矩形挡板流场结构优化及性能研究[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(1): 73-81.
[4] 张新峰, 田爱华, 张振东, 张可涵, 张福城. 粗糙接触界面的蛇形流场PEMFC数值模拟[J]. 吉林化工学院学报, 2024, 41(3): 76-81.
[5] 孟庆然, 刘金东, 张慧良, 陈海伦, 田爱华. 质子交换膜燃料电池蛇形流场结构的数值模拟 [J]. 吉林化工学院学报, 2022, 39(9): 61-64.
[6] 孟庆然, 田爱华, 陈海伦, 刘金东. 质子交换膜燃料电池流道尺寸的数值模拟 [J]. 吉林化工学院学报, 2020, 37(3): 48-52.
No Suggested Reading articles found!
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed