燃料电池双极板流道尺寸数值仿真

摘要

双极板流场在质子交换膜燃料电池中起着至关重要的作用,其中流道的几何形状是主要因素。本研究中建立了一个三维等温单相流数学模型,通过参数化扫描对流道宽度、脊宽度和流道深度进行了数值仿真。通过分析不同案例的电流密度以及压降2个性能参数来筛选和优化流道尺寸。数值仿真结果表明,流道的宽度和深度对流道压降影响更大。而流道的宽度、深度以及脊宽度对电流密度的影响相当。综合考虑电流密度以及压降2项参数,流道宽度、深度和脊宽度分别为0.9 mm、0.5 mm和0.9 mm时燃料电池(PEMFC)性能最优。