南京汇科生物工程设备有限公司

• 作者: 黎方菊 吴伟 汪双凤
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 燃料电池 气体扩散层 孔隙网络模型 沟槽 扩散 渗透率
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 1976-1985
• 页数: 9页
• 分类号: TQ021.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191438

摘要

采用三维孔隙网络模型计算了不同沟槽参数下气体扩散层(GDL)的液态水突破压力、毛细压力分布、气体扩散率和液相相对渗透率随饱和度变化，并从孔隙尺度角度探究了沟槽的作用机制。研究结果表明：沟槽改变了GDL的毛细压力分布，提供了液态水直接传输路径并优化了GDL内氧气和液态水的分布，从而提高了氧气有效扩散率。沟槽位置对氧气传输有明显影响，对液相传输的影响取决于是否形成贯穿GDL的传输路径；沟槽加深，氧气和液态水传输性能增强，沟槽穿透GDL时传输性能达到最佳；沟槽变宽，液相传输性能增强，氧气传输性能在低饱和度范围内先增强后减弱。综合各因素，给出了氧气和液态水传输性能最优时的沟槽参数。