作者：沈哲民; 商亚鹏; 潘涛pemfc性能仿真gdl变形自定义函数电流密度
摘要：目前,针对质子交换膜燃料电池（ P EM FC ）性能的数值模拟研究大多假设气体扩 散层（ GDL）的多孔介质孔隙率一致,但实际上G D L受双极板脊背压缩产生的变形会导致 孔隙率的非一致性.文中针对装配压力引起的G D L变形及非一致孔隙率情况,基于有限 元理论和计算流体力学软件,在 F L U E N T中导入力学分析得到非一致孔隙率的自定义函 数（ UDF）.模拟结果表明：脊部下方G D L由于孔隙率的变化使得沿F 方向截面纵向气体 的流速往双极板方向的递增;且孔隙率的非一致性导致脊部下方的气体浓度较流道下方 降低、水含量增大,产生积水现象,这些变化将不利于燃料电池性能的保持.然后在验证函 数准确性的同时探究了电池温度、湿度等参数随燃料电池电压的变化规律,并研究了燃料 电池内部温度的变化. 发现流道下方阴极侧电化学区域比阳极侧温度高,反映了实际燃 料电池中阴极侧水堆积现象造成热的传输速度慢于阳极侧的实际情况.
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