质子交换膜燃料电池堆电气性能试验研究

对5 kW质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的电压一电流特性、温度特性、压力特性、反应气体计量比特性等进行了测试.并从电化学热力学和动力学两个角度初步分析了各运行参数对电堆性能的影响机理.试验表明,适当升高温度和反应气体压力有利于改善PEMFC电堆的性能,氢气、空气计量比分别为1.2和2.5时,该电堆性能最好.     

二甲醚部分氧化重整的参数优化与动力学

对二甲醚DME(Dimethyl Ether)部分氧化重整制氢反应过程进行了理论分析,得到氢气产率和体积含量最高时系统中混合气体的组成.并应用自行设计的实验及测试系统,研究了温度、空醚比、催化剂质量m与DME进料的摩尔流速vDME之比m/vDME等参数对DME转化率、混合气中CH4、CO2体积含量的影响.综合理论分析与实验结果,得出了DME部分氧化重整制氢系统最佳操作参数.确定了在最佳反应条件下,DME部分氧化反应的幂指数型宏观动力学速率表达式.     

数值研究车载甲醇重整制氢反应器

为研究车载甲醇重整制氢反应器内温度场和混合气体组分体积分数的分布情况,建立了描述催化器内复杂物理化学过程的二维数学模型。并用STAR-CD软件,选用TGrid网格技术、层流模型采用有限体积差分方法离散方程,用SIMPLE算法进行迭代求解,对催化器内的稳态流场进行了数值计算。模拟结果可以直接表征反应器内的温度场、气体组分体积分数分布。为了验证模型的可靠性,在自行设计的试验台上测试了反应器内温度分布和气体体积分数。经比较计算值与实验值相吻合。应用数学模型研究了管径对催化器的影响,结果表明随管径的增加,反应器内的温差增加;管径对气体组分体积分数影响不大。