质子交换膜燃料电池不同流场接触压力有限元分析

• 作者: 周崇波 方醒 杨庆华 阮炯明
• 来源期刊: 热力发电
• 关键词: 质子交换膜燃料电池 螺栓扭矩 流道形式 双极板材质 接触压力 有限元分析
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 热能科学研究
• 页码范围: 55-60
• 页数: 6页
• 分类号: TM911.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.19666/j.rlfd.201807131

摘要

质子交换膜燃料电池(PEMFC)螺栓扭矩在双极板与气体扩散层间产生接触压力,该力直接影响反应气体扩散层传质进而影响PEMFC效率.本文建立了三维有限元模型,研究不同材质和流道形式下接触压力随螺栓扭矩的变化规律.研究结果表明:石墨双极板接触压力较316L不锈钢小,分布更均匀;平行流场接触压力最大,三通道蛇形流场最小;平行流场分布均匀性最佳,新型仿生树形流场最差;平行流场螺栓扭矩在1.5～2.0 N?m间、三通道蛇形与新型仿生树形流场在2.0～2.5 N?m间存在分布均匀性极值.从优化接触压力与分布均匀性提升PEMFC性能的角度出发,应采用弹性模量小的材质以及双极板与气体扩散层直接接触面积少、流道数目多且一致化的流道形式,并使用最佳螺栓扭矩进行封装.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨庆华	浙江工业大学机械工程学院	89	1051	20.0	29.0
2	周崇波	浙江工业大学机械工程学院	4	2	1.0	1.0
3	阮炯明		4	7	2.0	2.0
4	方醒	浙江工业大学机械工程学院	2	2	1.0	1.0