Performance investigation of novel zigzag flow field in PEMFC with metal bipolar plates considering cooling flow channels

压力降 冷却液 阳极 之字形的 机械 质子交换膜燃料电池 阴极 材料科学 流量(数学) 电流(流体) 入口 电流密度 冷却能力 传热 化学 核工程 热力学 电气工程 机械工程 电极 工程类 物理 物理化学 几何学 催化作用 量子力学 生物化学 数学
作者
Shuanyang Zhang,Hongtao Xu,Xiaoping Chen,Shanshan Chen,Quan Yuan,Kangpei Meng
出处
期刊:International Journal of Green Energy [Taylor & Francis]
卷期号:: 1-15 被引量:1
标识
DOI:10.1080/15435075.2024.2448319
摘要

A PEM fuel cell (PEMFC) configuration with a novel zigzag flow field (NZFF) utilizing metal bipolar plates considering cooling flow channels is proposed, aimed at enhancing mass transfer and optimizing heat dissipation. The effects of the number of turns, flow strategies, and operating pressures on the performance of PEMFC equipped with the NFZZ are qualitatively and quantitatively analyzed. The results indicated that compared with the parallel flow field (PFF), with an increase in the number of turns, although accompanied by an increase in the pressure drop, the distribution of the low oxygen concentration areas in the NZFF is more dispersed and the uniformity of oxygen, temperature, and current density distributions are enhanced, and the drainage capacity of PEMFC is also correspondingly improved. In addition, among the different cooling strategies examined, the cross-flow of the coolant (CFC) strategy is found to be the most effective, which reduces the high-temperature area and obtains a more uniform temperature distribution, with the minimum oxygen non-uniformity value of 0.0021 in comparison with the strategies of the same flow direction of the coolant and hydrogen (SCH) and the same flow direction of the coolant and oxygen (SCO). Finally, an increase in operating pressure from 1.0 atm to 2.0 atm results in a gradual increase in the water content within the PEM, while the current density increases from 1.068 A/cm2 to 1.451 A/cm2, an increase of 35.9%. Simultaneously, the reductions in both anode and cathode pressure drops and inlet velocities, and an overall enhancement in net power output.
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
1秒前
b23tian关注了科研通微信公众号
1秒前
宫鹏涛完成签到,获得积分10
1秒前
Jack发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
careS发布了新的文献求助30
2秒前
大模型应助贤惠的鼠标采纳,获得10
3秒前
Hollow完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
昵称发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
尊敬的怀绿完成签到,获得积分10
4秒前
bk_tian完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
魏芸芸发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
八杯水发布了新的文献求助10
5秒前
可靠的南露完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
万能图书馆应助Issac01采纳,获得10
5秒前
健忘的芷荷完成签到,获得积分10
6秒前
青秋鱼罐头完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
书包王发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
fcyyc完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无脚鸟完成签到,获得积分10
8秒前
Res_M发布了新的文献求助10
8秒前
知足常乐完成签到 ,获得积分10
8秒前
完美世界应助Liang采纳,获得10
8秒前
9秒前
平淡的煎饼完成签到,获得积分10
10秒前
grandtough发布了新的文献求助10
10秒前
田富贵完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
清爽问夏发布了新的文献求助10
11秒前
煎饼完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 4009834
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549753
关于积分的说明 11303647
捐赠科研通 3284309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810591
邀请新用户注册赠送积分活动 886367
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811406