Numerical simulation of two-phase flow in a multi-gas channel of a proton exchange membrane fuel cell

润湿 流体体积法 压力降 质子交换膜燃料电池 入口 机械 材料科学 体积流量 两相流 流量(数学) 饱和(图论) 明渠流量 下降(电信) 化学 复合材料 电气工程 机械工程 生物化学 物理 工程类 数学 组合数学
作者
Libin Zhang,Shuai Liu,Zhong Wang,Ruina Li,Qixia Zhang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:47 (40): 17713-17736 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.03.246
摘要

Understanding the two-phase distribution characteristics within the multi-gas channel of a fuel cell is important for improving fuel cell performance. In the paper, the volume of fluid model is used to predict the dynamic behaviour of water in the multi-gas channel, analyze the pressure drop, velocity distribution, and flow resistance coefficient between different channels, and investigate the influence of operating conditions, surface wettability and channel structure on the two-phase distribution characteristics in the channel. The results show that water undergoes the processes of growth, separation, single droplet transport, wall impact, droplet collision, liquid film formation, and liquid film transport in the multi-gas channel. Inlet velocity and surface wettability significantly affect the pressure drop, water saturation, and surface water coverage. As the inlet velocity and gas diffusion layer surface wettability increase, the flow resistance coefficient and unevenness of the distribution decrease, indicating that the in-channel flow distribution homogeneity is enhanced. The rectangular channel has better water removal and flow distribution uniformity than the tapered channel, and the unevenness of distribution decreases significantly with decreasing rectangular width, from 0.15715 to 0.00315. The research work is a guide to understanding water transport in multi-gas channels, accelerating water removal, and improving inter-channel flow distribution uniformity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
碧蓝老黑完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
xx发布了新的文献求助10
1秒前
梅梅好漂亮完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
烟花应助猪猪hero采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
传统的孤丝完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
alazka发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助MG采纳,获得10
4秒前
苏言止发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
ztgzttt发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
小金鱼儿发布了新的文献求助10
6秒前
shuo0976完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助靓丽初蓝采纳,获得10
6秒前
LMX发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
端庄荔枝关注了科研通微信公众号
7秒前
xifala完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
陈花蕾完成签到 ,获得积分10
7秒前
狂野善愁完成签到 ,获得积分10
8秒前
完美世界应助给好评采纳,获得10
8秒前
8秒前
大胆的如容完成签到,获得积分10
8秒前
沈颖发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720546
关于积分的说明 14970558
捐赠科研通 4787741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556498
邀请新用户注册赠送积分活动 1517659
关于科研通互助平台的介绍 1478271