被动式直接甲醇燃料电池阳极混合对流换热数值模拟

摘要

微小型被动式直接甲醇燃料电池以它独特的优势，被认为是最具有发展前景的新型能量供给系统。膜电极是其重要的组成部分。本文根据电池运行的工况特性，考虑了质量、动量、能量守恒及电池中的电化学过程，通过自编程序代码，建立了阳极膜电极二维、非等温、稳态数学模型。模拟结果表明：阳极膜电极内部温度的分布是不均匀的，最高温度出现在阳极催化层，且质子交换膜的温度要高于阳极气体扩散层。由于被动式直接甲醇燃料电池燃料的供给与消耗所引起的强制对流的存在，对在自然对流情况下的温度场和速度矢量场产生了一定的影响，并对此进行了模拟分析。