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高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动。设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估。实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28℃,1500W时该温差则达到了80℃。此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效。实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间。 相似文献
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泡沫金属填充于换热器通道内能有效提高换热器两相传热性能,具有较好的应用前景,但要求对泡沫金属通道内两相压降能够进行准确的预测,以满足工程应用中设备和系统的设计要求。本文使用了6篇文献的泡沫金属通道内两相压降实验数据,实验条件包括:泡沫金属PPI为5-40,孔隙率为0.87-95;通道水力直径为4.36-13.8mm;质流密度为0-350kg /( m2?K);干度为0-0.8。分析了两相流因子和Lockhart-Matinelli参数的分布规律,发现两相流因子随泡沫金属孔径与通道水力直径之比减小 而增大,随干度的增大而增大;当径比从0.179变为0.31时,两相流因子提升了1.37-1.52倍;当干度从0变为0.8时,两相流 因子最大提升了3.41倍。同时基于Lookhart-Marinlli关联式开发了一种新型泡沫金属通道两相压降预测关联式,结果表明,新的关联式的预测值与实验数据的绝对平均误差为22%,该关联式能准确预测泡沫金属通道的两相压降。 相似文献
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锂电池在使用时会持续产热,作为电动汽车电源使用时若不采取有效的热管理措施,可能导致其温度过高、电池单体间温差过大,从而影响其性能和寿命.目前电池热管理系统多采用强制风冷、循环液冷、相变冷却、热管冷却等方法,结构复杂且成本较高.本文采用纯铜翅片式电池热管理系统并进行了实验研究,通过改变放电倍率和翅片厚度,研究了电池组在不同工况下的热特性.结果表明:自然对流条件下,加装翅片可显著抑制电池组温度过高,并可改善电池组温度分布的均匀性;增加翅片厚度可满足高放电倍率和深度放电时的温度要求. 相似文献
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