Effects of operating conditions on water and heat management by a transient multi-dimensional PEMFC system model

瞬态(计算机编程) 堆栈(抽象数据类型) 质子交换膜燃料电池 工作温度 电流(流体) 核工程 环境科学 材料科学 化学 废物管理 工程类 计算机科学 化学工程 电气工程 操作系统 生物化学 程序设计语言
作者
Zirong Yang,Qing Du,Zhiwei Jia,Chunguang Yang,Kui Jiao
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:183: 462-476 被引量:156
标识
DOI:10.1016/j.energy.2019.06.148
摘要

Abstract Water and heat management remains a major obstacle to the successful commercialization of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), especially at a complicated system level. To investigate the interaction among stack and associated auxiliary subsystems, a comprehensive transient PEMFC system model is developed, including stack, membrane humidifier, electrochemical hydrogen pump, air compressor, and radiator. Each individual sub-model has been rigorously validated against experimental data. The results show that the system performance deteriorates significantly under relatively low operating current densities (0.5 A cm−2). The voltage degradation is inhibited as more product water is generated and subsequently utilized by the humidifier, enhancing the stack inlet gas humidification. Under low operating current densities, increasing the operating temperature of membrane humidifier is unfavorable as it exacerbates the membrane dehydration. The voltage undershoot is observed, which is caused by the mismatch between dynamic changes of membrane water content in fuel cell and that of humidifier. If the temperature of dry air flowing into humidifier is well managed, the membrane dehydration may be avoided and assisted heating methods for humidifier may be unnecessary. Increasing the air stoichiometry is disadvantageous as it leads to more generated water being rapidly purged out of the system.
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
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
黄靖凯发布了新的文献求助10
刚刚
hd完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ruochenzu发布了新的文献求助10
1秒前
小蘑菇应助Tony采纳,获得10
1秒前
2秒前
dingbeicn完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
龙仔完成签到,获得积分10
3秒前
李优秀发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
chen完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Ava应助nibbzhenduo采纳,获得30
4秒前
可取完成签到,获得积分10
5秒前
Oatmeal5888完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
权寻梅完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
缓慢沁发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
lair完成签到,获得积分10
7秒前
SciGPT应助7777777采纳,获得10
8秒前
YTT发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助11采纳,获得10
8秒前
LanceHayward完成签到 ,获得积分10
8秒前
暴躁汉堡完成签到,获得积分10
8秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
深情沧海应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
黄靖凯完成签到,获得积分10
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
zy应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
情怀应助zz采纳,获得10
9秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
The Cambridge Handbook of Second Language Acquisition (2nd)[第二版] 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6401374
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8218551
关于积分的说明 17417180
捐赠科研通 5454155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882458
邀请新用户注册赠送积分活动 1859050
关于科研通互助平台的介绍 1700744