PEMFC气体扩散层内各向异性传递过程数值模拟

摘要

质子交换膜燃料电池（PEMFC）气体扩散层（GDL）具有各向异性属性，常规数值模拟对GDL采取均匀模型，在各个方向采用相同的传递系数，忽略了各向异性传递过程对PEMFC性能的影响。本文发展了一个三维非等温单相模型，在GDL平面内和GDL厚度方向采用不同的传递系数，模拟了各向异性传递系数对PEMFC整体和局部性能的影响。在本文计算条件下,GDL各向异性和均匀模型模拟得到的电池极化曲线几乎完全相同，但电池电流密度分布和温度分布等局部特性存在很大差异。