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阳极相对湿度对质子交换膜燃料电池性能的影响

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【作者】 贾坤晗姚圣卓刘永峰裴普成

【Author】 JIA Kunhan;YAO Shengzhuo;LIU Yongfeng;PEI Pucheng;School of Mechanical and Vehicle Engineering, Beijing Jianzhu University;Beijing Key Laboratory of Urban Rail Transit Vehicle Service Performance Guarantee;National Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University;

【通讯作者】 姚圣卓;

【机构】 北京建筑大学机电与车辆工程学院城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

【摘要】 为研究进气相对湿度在变工况下的影响,提出相对湿度-电流(relative humidity-current,RHC)模型。该模型根据局部压力比和气体物质的量比相同的原理,考虑了阳极水的摩尔流量对电流的影响,进而得出相对湿度-电流公式。使用Gambit软件建立燃料电池相对湿度-电流模型,把相对湿度-电流模型通过自定义函数导入到流体仿真软件Fluent中进行计算。自行搭建燃料电池的测试系统,在工作温度为60℃、进气气体的相对湿度(relative humidity,RH)分别为75%和100%的条件下进行测试,然后对仿真结果和实验结果进行对比分析。结果表明:燃料电池的性能会随着相对湿度的增加而改善;当电池在工作温度为60℃、相对湿度为75%、电流密度约为296 mA/cm~2时, RHC模型仿真计算值的精确度比Fluent模型计算值提高了14.6%。

【基金】 汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目(KF1825);国家自然科学基金资助项目(21676158);北京建筑大学研究生创新项目(PG2019089)
【所属期刊栏目】 正文 (2019年12期)
  • 【分类号】TM911.4
  • 【下载频次】121
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