质子交换膜燃料电池内扩散层/流道表面处液态水滴的运动特征
肖宇;明平文;衣宝廉
中国科学院大连化学物理研究所,辽宁 大连 116023;中国科学院研究生院,北京 100049;新源动力有限公司,辽宁 大连 116025
Characteristics of liquid droplet motion at gas diffusion layer/gas flow channel interface in PEM fuel cells
XIAO Yu; MING Pingwen;YI Baolian
摘要:
针对燃料电池流场内任意选取的特征单元建立二维模型,分析在剪切流作用下附着在扩散层(GDL)/流道(GFC)表面液滴的运动特征,认为液滴运动时迟滞角(液滴运动过程中前进角与后退角间的差值)与液滴高度、气体流速存在着一定关系;而与所选取的特征单元长度无关。模型还有效耦合了实验总结的液滴开始运动的条件关系式,真实反映了液滴开始运动、不断加速追赶及聚并的运动趋势。结果表明:选取矮流道,增大气体流速,采用疏水的GDL增大液滴的不稳定性,同时增加流道表面的亲水性,有利于液滴获得较大加速度,并以拐角流的形式快速从电池内排除。