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
1秒前
852应助不安烙采纳,获得10
1秒前
仇建红发布了新的文献求助10
2秒前
一只椰青完成签到,获得积分10
3秒前
吃草草没完成签到 ,获得积分10
3秒前
lyla发布了新的文献求助10
3秒前
lilili发布了新的文献求助10
3秒前
龚成明完成签到,获得积分10
3秒前
ipomoea97完成签到,获得积分20
4秒前
英俊的铭应助落日游云采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
lalla发布了新的文献求助10
5秒前
薄饼哥丶发布了新的文献求助10
7秒前
zzz关闭了zzz文献求助
8秒前
10秒前
烂漫的筮发布了新的文献求助10
11秒前
Orange应助Crazybow5采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
15秒前
16秒前
钱塘郎中完成签到,获得积分0
16秒前
不安烙完成签到,获得积分10
16秒前
风汐5423发布了新的文献求助10
16秒前
wdddr发布了新的文献求助10
16秒前
CodeCraft应助天下迎春采纳,获得10
17秒前
每年一篇SCI完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
lilili完成签到,获得积分10
19秒前
落日游云发布了新的文献求助10
20秒前
SciGPT应助wanhe采纳,获得10
21秒前
22秒前
刘三哥完成签到 ,获得积分10
24秒前
充电宝应助lalla采纳,获得30
24秒前
酒儿发布了新的文献求助10
25秒前
卡皮巴拉发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 6666
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 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 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 6844173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8551705
关于积分的说明 18194060
捐赠科研通 6196400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3041347
关于科研通互助平台的介绍 2032835
邀请新用户注册赠送积分活动 2018854