水管理是影響質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)工作性能以及工作效率的關(guān)鍵技術(shù),是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。PEMFC中的陰極流道存在較為復(fù)雜的水淹問題,需要從機(jī)理層面分析解決。利用流體體積函數(shù)(VOF)模型對(duì)液態(tài)水在電池流道內(nèi)的氣液兩相流動(dòng)問題進(jìn)行深入的模擬研究,結(jié)果表明:疏水性壁面由于附著力小,更適合作為氣體擴(kuò)散層(GDL)表面;側(cè)壁需要比GDL表面更為親水的壁面材料,以加快生成的液態(tài)水脫離GDL表面,但是過于親水的壁面反而會(huì)形成環(huán)狀流,阻礙反應(yīng)氣的輸運(yùn)。GDL表面使用疏水性較強(qiáng)的材料、流道側(cè)壁使用親水性材料能夠提高燃料電池水管理的效率。

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【文章目錄】：
1 VOF模型的建立
    1.1 幾何模型建立
    1.2 數(shù)學(xué)方法
    1.3 邊界條件
    1.4 模擬工況
2 模擬結(jié)果分析
    2.1 GDL表面親疏水性影響
    2.2 側(cè)壁表面親疏水性與GDL表面親疏水性耦合影響
3 結(jié)論



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