质子交换膜燃料电池堆流量分配特性的参数分析

摘要

利用Space Claim建立质子交换膜燃料电池堆的二维模型。为简化求解过程,采用多孔介质模型模拟反映气体在电池堆中的流动情况,并通过Fluent软件对模型进行求解。探究质子交换膜燃料电池堆的结构参数和运行参数、单电池数量和单电池厚度对反应物流量分配均匀性的影响。研究结果表明:靠近电池堆集流道入口段的单电池反应气体流量较大,而靠近盲端的单电池反应气体流量较小,这是集流道进出口压差不同所致;仅增加集流道高度、等截面增加集流道高度以及增加单电池压降能改善电池堆中反应气体分配均匀性,而增加电流密度则起反作用;随着单电池数量增加,流量分配均匀性显著减小,而减小单电池厚度对电池堆中反应气体分配均匀性影响较小。