阶梯型流道对质子交换膜燃料电池性能的影响

合理的流道设计能够有效改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能。针对PEMFC建立了一种新型的阶梯型流道模型，并根据提出的两种实验方案进行了数值模拟实验。通过与常规型流道进行对比分析，研究了阶梯型流道结构参数对PEMFC氧气和水质量分数分布、流道内的压降和电化学特性的影响。结果表明，与常规型流道结构相比，阶梯型流道结构可以有效改善电池内氧分布和水分布的均匀性，其最高功率密度最大可以提升13.58%,但在流道内会产生较大的压降。当流道进出口高度一定时，通过增加阶梯数量可以减小PEMFC阴极流道内的压降，最大可降低24.9%。