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空气流量对空冷燃料电池电堆性能的影响研究

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空冷型氢燃料电池采用开放型阴极,具有自增湿、系统简单轻便等特点.为了揭示空气流量对输出性能的影响机制,对自组装的800 W空冷型燃料电池电堆进行了实验测试和数值分析,对比了不同空气风扇转速下电堆输出电压、净功率以及传质传热特性.结果表明:小电流条件下小空气流量可以保持电堆内较高的温度,减少活化损失,实现高净输出功率.然而,大电流条件下,小空气流量将导致电堆温度过高且分布不均匀.利用数值方法对组分和温度分布进行了可视化分析,结果表明低含水量引起的欧姆损失增加是限制输出功率的关键因素,通过提高风扇转速增加空气流量可以保证较好的冷却效果,从而提高含水量,减少欧姆损失.
Influence of air flow rate on the performance of air cooled hydrogen fuel cell stack

魏琳、郭剑、廖梓豪、Ahmed Mohmed Dafalla、蒋方明

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中国科学院广州能源研究所先进能源系统研究室,广东广州510640

中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640

中国科学院大学,北京100049

燃料电池 传热 传质 水热管理 数值分析

国家自然科学基金中国科学院与伊朗科技副总统办公室丝路科学基金联合研究项目广州市科技计划

52006226182344KYSB20210007202102020356

2022

10.11949/0438-1157.20220272

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(7)
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