發(fā)布時(shí)間：2024-02-15 17:27

　　采用格子Boltzmann方法研究了微流燃料電池空氣陰極多孔擴(kuò)散層內(nèi)多組分物質(zhì)傳輸特性。隨機(jī)重構(gòu)了擴(kuò)散層,獲得滲透率及有效擴(kuò)散系數(shù)。建立了耦合邊界電化學(xué)反應(yīng)的二維模型,研究了過(guò)電位、孔隙率對(duì)氧氣、水蒸氣濃度分布及局部反應(yīng)速率的影響。結(jié)果表明,常用的Bruggeman經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式會(huì)高估氧氣有效擴(kuò)散系數(shù);擴(kuò)散層孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)傳輸有重要影響,孔隙率減小使得傳質(zhì)阻力增大,導(dǎo)致局部氧氣濃度降低,局部反應(yīng)速率降低,而水蒸氣濃度增大,當(dāng)孔隙率從0.83降至0.7,催化界面平均氧氣濃度從8.472降至8.466 mol·m^-3。

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【部分圖文】：

圖３二維計(jì)箅?yún)^(qū)域，ｅ＝０．７８，?Ｄ＝７?ｐｍ??Ｆｉｇ．?３?２Ｄ?ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?ｄｏｍａｉｎ?ｗｉｔｈ?ｅ＝０．７８，?Ｄ＝Ｔ?＾ｉｍ??

２）重復(fù)步驟??１．Ｌ直到生成的孔隙率近似接近ｆ設(shè)定的孔隙率９圖??（ｂ）分別為采用上述隨機(jī)方法生成的擴(kuò)散層３Ｄ??孔隙結(jié)構(gòu)。??本文根據(jù)多孔擴(kuò)散層的高分辨率ＳＥＭ圖??獲得的擴(kuò)散層碳纖維特征（如孔隙率￡，纖維直徑刀??等）重構(gòu)了多孔擴(kuò)散層Ｈ維結(jié)構(gòu)。三維重構(gòu)尺寸為??Ｚ／ａ；＝５....

圖４沿ｘ方向（ａ）和ｙ方向（ｂ）的截面平均孔隙率??Ｆｉｇ．?４?Ａｖｅｒａｇｅｄ?ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｏｉｄ?ｖｏｌｕｍｅ?ｆｒａｃｔｉｏｎｓ?ａｌｏｎｇ?（ａ）?ｘ?ａｎｄ?（ｂ）?ｙ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??

采用上述隨機(jī)方法生成的擴(kuò)散層３Ｄ??孔隙結(jié)構(gòu)。??本文根據(jù)多孔擴(kuò)散層的高分辨率ＳＥＭ圖??獲得的擴(kuò)散層碳纖維特征（如孔隙率￡，纖維直徑刀??等）重構(gòu)了多孔擴(kuò)散層Ｈ維結(jié)構(gòu)。三維重構(gòu)尺寸為??Ｚ／ａ；＝５００?ｆｉｍ，Ｚ／ｙ＝２８０?ｆｉｍ，１＾＝２８０?ｆｉｍ，分辨率為?１??酔／....

圖５模型示意圖（ａ）和不同反應(yīng)速．率下ＬＢＭ模擬結(jié)果與解析??解對(duì)比（ｂ）??Ｆｉ．?５?Ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ａＳｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｏｍａｉｎｂ？Ｉ??０．４（Ｌａｔ??ｙ??．２??

９９４??工程熱物理學(xué)報(bào)??４１卷??圖５模型示意圖（ａ）和不同反應(yīng)速．率下ＬＢＭ模擬結(jié)果與解析??解對(duì)比（ｂ）??Ｆｉｇ．?５?Ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｏｍａｉｎ，?（ｂ）??Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ａｎａｌ....

圖１３不同孔隙率下沿ｙ方向（ａ）氧氣，（ｂ）水蒸氣平均濃度變化曲線??Ｆｉｇ．?１３?Ｏｘｙｇｅｎ?（ａ）?ａｎｄ?ｗａｔｅｒ?ｖａｐｏｒ?（ｂ）?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏ?

°??ｏ°〇??ｊ〇〇０〇０〇｛??〇〇〇〇°〇??ｅ＝０．８３，?々＝０．３７??ｅ＝０．７，?？？＝０．３７??１．２９８??１．２９７??１．２９６??１．２９５??１．２９４??１．２９３??０?４０?８０?１２０?１６０?２００?２４０??ｙ�。埽埽�??１．２９２??ｅ....

本文編號(hào)：3900068