清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Characteristics of proton exchange membrane fuel cell considering “dot matrix” gas distribution zones and waveform staggered flow field with cooling channels

质子交换膜燃料电池 阴极 机械 阳极 压力降 流量(数学) 计算流体力学 化学 流体力学 材料科学 电极 物理 生物化学 物理化学
作者
Yong Zhang,Shirong He,Xiaohui Jiang,Ye Yuntao,Xiong Mu,Xi Yang
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier]
卷期号:267: 115881-115881 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2022.115881
摘要

• The oxygen concentration errors at each length are 2.46%, 6.16% and 10.36% • The net output power density at 3 atm is 0.403 W ∙ c m - 2 higher than that at 1 atm. • It is more effective when cooling flow direction is consistent with oxygen. • Counter-flow facilitates the water hydration level of the membrane. • The non-isothermal thermal condition leads to uneven temperature distribution. Conventional three-dimensional (3D) computational fluid dynamics (CFD) simulations of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) are limited to the single-channel scale, while the influence of gas distribution zone and complex flow structure with multiple channels is ignored and the role of cooling flow field is not considered. Therefore, a metal bipolar plate structure with “dot matrix” gas distribution zones and a waveform staggered flow field with small cathode size flow channels is proposed. The cooling flow fields are set up to analyze the effect on the output performance of the PEMFC. Firstly, the analysis of the gas and liquid distribution within the flow field reveals a maximum error of 10.36% for the cathode gas concentration, which is much larger than the anode (4.51%). The large pressure drop at the cathode leads to a small value for the liquid saturation. Secondly, the output parameters of the PEMFC are compared at different operating pressures, which results in a high operating pressure that clearly contributes to the improved performance of the fuel cell. Furthermore, when the reaction gas is counter-flow, the electrochemical reaction rate is faster and the water hydration level of the proton exchange membrane (PEM) is higher. The cooling flow field is most effective when it flows in the same direction as the oxygen flow. Finally, the effects of different thermal boundary conditions on the distribution of oxygen within the cathode flow field are compared and the results show that high local temperatures are also a major factor in the uneven distribution of oxygen concentration in the flow field.
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
1250241652发布了新的文献求助10
3秒前
10秒前
两个榴莲完成签到,获得积分0
1分钟前
小奋青完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
MathFun发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
研友_ngqoE8完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
lyq007完成签到,获得积分10
3分钟前
TYG完成签到 ,获得积分10
3分钟前
嗷呜完成签到,获得积分10
3分钟前
龚文亮完成签到,获得积分10
4分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
4分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分10
5分钟前
zhouti497541171完成签到,获得积分10
5分钟前
苒苒完成签到,获得积分10
5分钟前
白天亮完成签到,获得积分10
5分钟前
tt完成签到,获得积分10
5分钟前
浮游应助萨尔莫斯采纳,获得10
6分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
6分钟前
浮游应助萨尔莫斯采纳,获得10
6分钟前
老迟到的友桃完成签到 ,获得积分10
6分钟前
萨尔莫斯完成签到,获得积分10
6分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
Regulusyang完成签到,获得积分10
6分钟前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
8分钟前
GPTea完成签到,获得积分0
8分钟前
QCB完成签到 ,获得积分10
8分钟前
阿包完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
10分钟前
10分钟前
李小猫发布了新的文献求助10
10分钟前
10分钟前
wwww发布了新的文献求助10
10分钟前
yyds完成签到,获得积分0
10分钟前
夏佳泽发布了新的文献求助80
10分钟前
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 Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5324554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4465370
关于积分的说明 13894437
捐赠科研通 4357382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2393359
邀请新用户注册赠送积分活动 1386852
关于科研通互助平台的介绍 1357355