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首页> 外文期刊>Journal of Fuel Cell Science and Technology >The Numerical Study of Geometric Influence of Flow Channel Patterns on Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells
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The Numerical Study of Geometric Influence of Flow Channel Patterns on Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells

机译：流道模式对质子交换膜燃料电池性能影响的数值研究

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This study numerically investigates how the geometry of flow pattern influences performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), and analyzes how these parameters lead to different distributions of model variables. The investigation focuses on the impact of different bend angle and width of serpentine flow channels and tests how they improve the performance. Three-dimensional simulations are carried out with a steady, two-phase, multicomponent and electrochemical model, using CFD-ACE+, the commercial CFD code. Through simulation with various bend angles and widths, the results show that the combination of 60 deg and 120 deg for flow pattern achieves the highest performance at low operating voltage regime, and flow pattern with wider bend width also produces more current at low operating voltages. Plots of current density indicate that high current density locates at the bending areas of the channels. Therefore, the output current densities of each pattern are improved from the change of bend angle and width.
机译：这项研究数值研究流动模式的几何形状如何影响质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能，并分析这些参数如何导致模型变量的不同分布。这项研究集中在蛇形流动通道的不同弯曲角度和宽度的影响上，并测试它们如何改善性能。使用CFD-ACE +（商业CFD代码），利用稳定的两相多组分电化学模型进行三维模拟。通过对各种弯曲角度和宽度进行仿真，结果表明，流模式的60度和120度的组合在低工作电压条件下可实现最高性能，而弯曲宽度较宽的流模式在低工作电压下也会产生更多电流。电流密度图表明，高电流密度位于通道的弯曲区域。因此，通过改变弯曲角度和宽度，可以提高每个图案的输出电流密度。

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