浙江省自然科学基金(501140)
- 作品数：9 被引量：48H指数：6
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- 复杂流道质子交换膜燃料电池的三维数值分析被引量：12
- 2005年
- 针对模拟复杂流道设计质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell,PEMFC)的传热传质过程和电池电化学性能,提出一个稳态的、非等温的三维数学模型.应用模型对一个电极面积为3.12cm×4cm,20条通路的“蛇形”流道结构PEMFC进行数值计算,得到电池的流场、局部电流密度和组分浓度等的多维分布.并分析了不同渗透率对电池特性所产生的影响.结果表明,渗透率越高,压力降越小,有利于提高电池的性能.
- 胡桂林樊建人岑可法
- 关键词：燃料电池质子交换膜数学模型
- 质子交换膜燃料电池内传递现象的数值模拟被引量：7
- 2004年
- 本文发展了一个质子交换膜燃料电池的三维数学模型,用于研究整个电池内的传递现象,模型全面考虑了流体 流动、热量传递、电化学动力学和多组分传递等物理化学过程。数值求解数学模型获得了电池内详细的温度、反应物浓度 和电流等的空间分布情况。为验证模型的正确性,将估算的电池性能与文献中的实验数据进行了比较。
- 胡桂林刘永江樊建人岑可法
- 关键词：燃料电池数值模拟
- 质子交换膜燃料电池动态过程的数值模拟被引量：5
- 2006年
- 为描述质子交换膜燃料电池的动态过程,发展了一个基于计算流体动力学的非稳态、非等温的三维两相流数学模型.应用模型对一蛇形流道结构的质子交换膜燃料电池单体进行了数值计算,得到了电池启动过程中电池阴极侧膜表面温度和电流密度等特征参数的动态过程变化曲线.最后,分析了阴极入口速度、湿度和电池电压阶跃变化后电池特性的动态响应特性.结果表明:电池的启动时间和阶跃响应时间均为秒的数量级,与大多数模型模拟的结果相一致.
- 胡桂林樊建人岑可法
- 关键词：质子交换膜燃料电池动态模型数值模拟
- 熔融碳酸盐燃料电池的计算流体力学模拟被引量：3
- 2005年
- 为研究熔融碳酸盐燃料电池内发生的传热传质和电化学反应等物理化学过程,建立了一个三维数学模型.模型综合考虑了电池内的流体流动、传热、多组分传递、电化学反应及电压-电流关系等.利用计算流体动力学(CFD)技术对数学模型进行了数值模拟计算,得到了不同流动形式(顺流、逆流和叉流)电池内的温度和组分的体积分数等的详细的空间分布,分析和讨论了相应的传递机理.结果表明阴极的出口温度大于阳极,且逆流方式有利于降低出口温度;化学反应速度主要取决于阳极燃料气体的体积分数.
- 李文春胡桂林刘永江樊建人岑可法
- 关键词：传热传质
- 不同流道结构质子交换膜燃料电池内传递现象的三维模拟被引量：7
- 2005年
- 应用计算流体力学方法,建立了用于模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)传递特性和电化学性能的稳态、等温的三维数学模型.计算了传统流道和交叉梳状流道燃料电池的流场、电流密度和组分浓度等的多维分布.与传统流道的燃料电池相比,交叉梳状流道所产生的电极内强烈的强制对流机理提高了反应物和产物的传输速率,从而改善了电池的极限电流和极化性能等.利用模型估算的极化特性和文献实验结果吻合较好.
- 刘永江陈松胡桂林樊建人岑可法
- 关键词：质子交换膜燃料电池三维模拟电流密度极化特性传输速率反应物
- 质子交换膜燃料电池两相流动和传递现象的三维数值模拟被引量：7
- 2005年
- 为更好地模拟质子交换膜燃料电池内的复杂传递过程,发展了一个三维稳态的、非等温的气液两相流模型,模型综合考虑电池内的流动、传热、传质等过程,以及水的相变过程对电池内传质和温度场的影响.本模型的特性是可以详细地模拟和估计电极电化学动力学,考虑电子在扩散层和催化层,以及质子在膜相中的传递规律.通过数值计算得到了详细的组分浓度、电位和温度等在电池内的空间分布.比较了估算的极化性能与文献中的实验数据,结果表明两者较好地相符合.
- 胡桂林陈松樊建人岑可法
- 关键词：燃料电池质子交换膜两相流
- 复杂流道质子交换膜燃料电池单体的两相流模拟被引量：4
- 2005年
- 为更真实地模拟质子交换膜燃料电池的工作性能,特别是电池内生成的水蒸气过饱和的情况,发展了一个简化的稳态的、非等温的三维两相流数学模型.模型考虑了相变过程对电池的温度场和传质过程以及电池性能的影响.应用模型对一个电极面积为3.12 cm×4 cm蛇型流道结构质子交换膜燃料电池进行了数值计算,得到了电池内复杂的流场、温度、局部电流密度和组分浓度等的多维空间分布.最后,分析了不同的阴极反应气加湿对电池性能所产生的影响.
- 胡桂林樊建人岑可法
- 关键词：质子交换膜数值模拟技术两相流扩散层催化层
- 直接液体甲醇燃料电池的数学模型被引量：7
- 2003年
- 描述了一个用于模拟直接甲醇燃料电池特性的垂直于流道的二维数学模型。模型同时考虑了电化学动力学、水动力学和多组分传递。计算了电池内反应物浓度的分布、电流密度分布、甲醇窜流以及电压 -电流特性曲线等。结果表明 :集流板前的催化层内反应物浓度非常低 ;流道边缘附近电流密度比平均电流密度大许多倍。图 5表 1参
- 胡桂林樊建人岑可法
- 关键词：直接甲醇燃料电池数学模型质子交换膜
- 质子交换膜燃料电池的三维数值分析被引量：7
- 2003年
- 发展了一个用于研究包括流道在内的整个质子交换膜燃料电池的三维数学模型。模型同时考虑了流体流动、热量传递、电化学动力学和多组分传递。通过求解传输方程组,并耦合电化学动力学方程,获得了电池内的流动、温度、反应物浓度等分布和电池的极化性能曲线,最后,比较了估算的极化性能与文献中的实验数据,结果表明两者较好地相符合。
- 胡桂林刘永江姚军樊建人岑可法
- 关键词：质子交换膜燃料电池三维数值分析热量传递电化学动力学数学模型
