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
Orange应助殷子安采纳,获得10
刚刚
kkkkkkkk发布了新的文献求助10
刚刚
yangyuepeng完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ycw完成签到,获得积分20
1秒前
Summeryz920发布了新的文献求助10
2秒前
美好的草丛关注了科研通微信公众号
2秒前
啦啦啦应助飞快的蛋采纳,获得100
2秒前
xujiahao完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助热心的访波采纳,获得10
2秒前
小航完成签到 ,获得积分10
3秒前
波谷发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
cherish完成签到,获得积分10
4秒前
Yolo发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft应助yang采纳,获得10
5秒前
molihuakai应助koko采纳,获得10
6秒前
6秒前
happyyang发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
调皮秋完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐应助友好的储采纳,获得10
8秒前
小马甲应助于歌采纳,获得10
8秒前
Jasper应助aaaa采纳,获得10
8秒前
8秒前
麦麦发布了新的文献求助10
9秒前
YTMZX发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助敬老院N号采纳,获得20
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
YANYAN完成签到,获得积分10
11秒前
奥特曼发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
殷子安发布了新的文献求助10
12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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7070766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8732025
关于积分的说明 18477890
捐赠科研通 6604789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3127901
关于科研通互助平台的介绍 2225510
邀请新用户注册赠送积分活动 2103098