铁路运输：质子交换膜燃料电池三维气液两相流数值模拟

摘要

质子交换膜燃料电池液态水的生成和传输过程研究，是进行电池水管理的关键．该文基于多相混合流理论，建立了质子交换膜燃料电池三维气液两相流动与传热的数学模型．该模型不仅能模拟燃料电池内部反应气的流动、扩散和化学反应过程，还能模拟液态水的传输和相变过程．应用该模型模拟了电池内液态水的分布及其对燃料电池性能的影响，结果表明液态水主要分布在阴极侧，在大电流密度下，液态水阻碍了氧的扩散过程，导致电池性能下降．模拟结果与实验结果吻合较好．图7表1参10