8通道复合蛇形流道质子交换膜燃料电池综合优化研究

文章建立了三维、稳态、恒温的8通道复合蛇形流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,并利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics,对流道尺寸(宽度-深度)、气体扩散层(GDL)孔隙度、进气速度以及温度不同的8通道复合蛇形流道PEMFC单体内流动和传质过程进行了数值模拟和计算研究。研究结果表明,PEMFC的水分布特性、气体分布特性、电流密度分布特性、压力分布特性以及电化学特性均会随着宽度-深度的变化而变化,最佳宽度-深度组合为1.2 mm-0.8 mm,最佳GDL孔隙度-进气速度-温度组合为0.5-5 m/s-353.15 K。