基于实际工况的燃料电池水气传输及相变规律研究

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摘 要：利用CFD软件建立二维多相质子交换膜燃料电池单电池模型，对不同工况下质子交换膜燃料电池内部水气传输及相变过程进行仿真。在试验验证及元无关性验证的基础上，分析起步工况、加速工况、急停工况下的质子交换膜燃料电池内部状态变化。研究结果表明：当电流密度为1500 mA/cm2时，质子交换膜燃料电池功率密度达到最大值654.9 mW/cm2；起步工况下，质子交换膜燃料电池内部反应会在达到额定功率10 s后逐渐达到平衡；加速工况下，三次方加速模式的最低液态水饱和度界面、水-气相界面的持续时间最长；急停工况下，质子交换膜燃料电池的突然停机会使得其仍保持与停机前相近的状态。（剩余11523字）