已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Exploring the sustainability of serpentine flow-field fuel cell, straight channel PEM fuel cells hight temperature through numerical analysis

质子交换膜燃料电池 多物理 阳极 极化(电化学) 电解质 阴极 材料科学 核工程 水运 输运现象 机械工程 电流(流体) 机械 有限元法 化学 化学工程 环境科学 热力学 水流 电极 燃料电池 工程类 电气工程 环境工程 物理 有机化学 物理化学
作者
Mohamed-Amine Babay,Mustapha Adar,Ahmed Chebak,Mustapha Mabrouki
出处
期刊:Energy nexus [Elsevier]
卷期号:14: 100283-100283 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.nexus.2024.100283
摘要

This study focuses on investigating the performance dynamics of high-temperature Proton Exchange Membrane fuel cells, with an emphasis on critical design parameters. Utilizing a comprehensive mathematical model, the research explores concentration profiles, current density profiles, and polarization curves within a three-dimensional, isothermal, steady-state PEM fuel cell. The model incorporates the intricate processes of gas transport in anode and cathode channels, diffusion in catalyst layers, and the transport of water and hydronium ions in both the polymer electrolyte and catalyst layers. Additionally, it accounts for electrical current transport in the solid phase. Simulations conducted with Comsol Multiphysics 6.1 demonstrate a robust alignment between model results and experimental polarization data obtained at 180°C. Optimal conditions for performance are outlined, specifying an inlet hydrogen gas velocity of 0.12 m/s and an inlet air velocity of 1.2 m/s, with consideration for a proton conductivity of 9.825 S/m. In a parallel investigation, numerical analysis assesses the sustainability of Serpentine Flow-Field PEM fuel cells, using critical parameters. The model applied in this research considers gas, water, and electrical current transport across various layers of the fuel cell, with a crucial focus on optimizing the membrane electrode assembly's design. The finite element method and ANSYS Fluent are employed for model solution. This study contributes significantly to the understanding of HT-PEM fuel cell dynamics, providing insights into the interdependencies of design parameters and their impact on system performance. The study emphasizes the pivotal roles of air and hydrogen inlet velocities in shaping fuel cell performance, elucidating the intricate dynamics dictating reactant distributions within diverse cell components.

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
爱撒娇的孤丹完成签到 ,获得积分10
刚刚
jjq完成签到,获得积分10
刚刚
小情绪完成签到 ,获得积分10
4秒前
斯文败类应助changeL采纳,获得10
5秒前
土土完成签到,获得积分10
5秒前
Vegeta完成签到 ,获得积分10
5秒前
香芋应助Joven采纳,获得10
5秒前
Li完成签到,获得积分10
5秒前
xl完成签到 ,获得积分10
6秒前
CYF发布了新的文献求助10
6秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
fayd86应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
WSGQT完成签到 ,获得积分10
8秒前
淡水鱼完成签到 ,获得积分10
12秒前
wanci应助mochi采纳,获得10
12秒前
DiJia完成签到 ,获得积分10
14秒前
shuangfeng1853完成签到 ,获得积分10
15秒前
公冶妙菱完成签到,获得积分10
17秒前
dream完成签到 ,获得积分10
19秒前
潇湘完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
且从容完成签到,获得积分10
24秒前
Yolen LI完成签到,获得积分10
24秒前
mochi发布了新的文献求助10
26秒前
轻松的芯完成签到 ,获得积分10
26秒前
29秒前
科研通AI5应助momo采纳,获得10
30秒前
31秒前
JamesPei应助hjjjjj1采纳,获得10
32秒前
杨无敌完成签到 ,获得积分10
32秒前
hanhan完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
工业结晶技术 880
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3491218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3077854
关于积分的说明 9150810
捐赠科研通 2770325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1520280
邀请新用户注册赠送积分活动 704552
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 702253