质子交换膜燃料电池扩散层两相水传递的格子玻尔兹曼模拟

摘要

质子交换膜燃料电池内部两相水传递的数值模拟有助于了解电池内部的传质特性,从而更好地反映电池的输出特性.本文采用格子Boltzmann 方法,模拟质子交换膜燃料电池阴极扩散层内的两相流动和传质,从微观的角度对多孔扩散层结构内的流动和传质进行分析.在微孔层扫描电镜图的基础上,考察孔隙率、孔的大小和梯度孔隙率对传质的影响,并研究了在有液态水存在条件下液体饱和度和扩散系数的关系,作为电池设计和性能分析的参考.