李升进
- 作品数：3 被引量：12H指数：2
- 供职机构：北京科技大学机械工程学院热科学与能源工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 流道面积比与阴极流量对交叉型流道PEMFC性能的影响被引量：6
- 2008年
- 建立三维PEMFC传输模型,分析阴极流道面积比与阴极流量对交叉型流道质子交换膜燃料电池局部传递特性与电池性能的影响,模型中考虑了液态水生成,以更接近电池实际操作状态.流道面积比代表燃料流动面积与电池总面积之比,较大的流道面积比可提高燃料直接扩散面积,使更多氧气通过扩散方式进入扩散层和催化层参与电化学反应,增进化学反应速率,增大局部电流密度,从而提升电池性能.但对于交叉型流道设计,模拟结果表明,由于流道中挡板的作用,燃料由自然扩散传质转变为强制对流传质,流道面积比的影响被消弱,最佳的电池性能出现在流道面积比为0.4时.结果也显示,提高阴极流量可改善电池性能.通过分析电池内部电流密度、氧气流量和液态水分布等局部传递特性,揭示了流道面积比与阴极流量对电池性能影响的内在原因.
- 杨立新王晓东李升进张欣欣颜维谋
- 关键词：质子交换膜燃料电池流道设计水管理
- 蛇形挡板流道PEMFC性能分析被引量：5
- 2008年
- 提出一种新型蛇型挡板流道设计,该流道设计是通过在传统蛇型流道中添加挡板构成的。三维数值分析表明,当操作电压下低于0.7V时,蛇型挡板流道设计性能较传统蛇型流道有较大提高。分析电池内部氧气流量、液态水和局部电流密度发现,添加挡板增大了流道内燃料压力,电池内部受肋下对流效应影响的区域增大,由于肋下对流效应不仅提高了肋条下方多孔层氧气传输效率,同时在多孔层内产生较大的对流剪切力还可有效提高液态水移除效果,因此性能提高。压力损耗分析表明,尽管蛇型挡板流道增大了电池压损,但对本文所分析的小型燃料电池而言,增加压损引起的附加压缩功远小于电池输出功,因此压损可不予考虑。
- 李升进楼国锋王晓东张欣欣
- 关键词：质子交换膜燃料电池水管理
- 反应气相对湿度对PEMFC性能的影响被引量：1
- 2008年
- 反应气相对湿度影响电池内部水的输运和质子膜的质子传导率,合适的反应气湿度可改善电池性能。利用三维数值模型分析反应气相对湿度对直通流道和交叉流道质子交换膜燃料电池性能的影响。模拟结果表明,当阳极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阴极反应气相对湿度有利于电池性能提高,然而在高操作电压条件下,电池性能随阴极相对湿度的增加而提高;当阴极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阳极反应气相对湿度,电池性能提升,高操作电压条件下,电池性能不依赖于阳极反应气相对湿度。通过对电池内部局部传递特性的分析,从质子交换膜湿润性及阴极传质限制两方面分析探讨了反应气相对湿度对电池性能影响的原因。
- 李升进楼国锋王晓东张欣欣
- 关键词：质子交换膜燃料电池相对湿度数值模拟
