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 BV]
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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
SYLH应助你的女孩TT采纳,获得10
刚刚
烟雨夕阳完成签到,获得积分10
1秒前
曙光完成签到,获得积分10
1秒前
pragmatic完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Akim应助CHANYEOL采纳,获得10
2秒前
2秒前
哇哇哇哇我完成签到,获得积分10
2秒前
Tracy.完成签到,获得积分10
3秒前
卡卡西应助崔悦欣采纳,获得10
3秒前
ding应助清爽幻竹采纳,获得10
4秒前
许多多完成签到,获得积分10
4秒前
zhongjr_hz完成签到,获得积分10
4秒前
Wcc完成签到,获得积分10
4秒前
一苇难渡发布了新的文献求助10
5秒前
小柠发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助汎影采纳,获得10
6秒前
是小李呀应助roking采纳,获得50
8秒前
shuangyanli完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
JQKing完成签到,获得积分10
10秒前
yj1506837246发布了新的文献求助10
11秒前
wzt完成签到,获得积分10
11秒前
一苇难渡完成签到,获得积分10
13秒前
Hiyori发布了新的文献求助10
13秒前
CHANYEOL发布了新的文献求助10
14秒前
那啥完成签到,获得积分10
14秒前
木头人应助cxq采纳,获得10
16秒前
cui123完成签到 ,获得积分10
16秒前
彭于晏应助orchid采纳,获得10
17秒前
风中的跳跳糖完成签到,获得积分10
18秒前
小猴同学完成签到 ,获得积分10
19秒前
刘帅帅完成签到,获得积分10
19秒前
细心的日记本完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
笨笨的怜南完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3953555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3499137
关于积分的说明 11094114
捐赠科研通 3229679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1785728
邀请新用户注册赠送积分活动 869490
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801478