PEMFC阴极的LBM模拟第一部分：模型建立和计算区域

摘要

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极中，由于电化学反应速率较低，且反应气体传递缓慢，阴极成为限制PEMFC 性能提高的主要因素之一。在阴极中发生着各种物理、化学、电学、电化学过程。从孔隙尺度研究有助于深刻理解这些过程。本文利用格子-Boltzmann方法（LBM）研究了PEMFC阴极中的流动、反应物和生成物的传质、质子传递和电化学反应过程。本文第一部分提出了综合模拟阴极中发生的过程的VCCP-LBM方案。第二部分讨论利用VCCP-LBM模拟得到的结果以及阴极气体通道中安装方块对流动传质和电池性能的影响。