基于水传递的质子交换膜燃料电池动态响应过程模拟

项目名称： 基于水传递的质子交换膜燃料电池动态响应过程模拟

项目编号： No.20906007

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 李英

作者单位： 大连交通大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 质子交换膜燃料电池很多情况下应用于变负载工况。尤其有液态水存在时，气体传质速度与与电子传递速度不一致，导致电池结构和性能受损、寿命降低。本课题基于质子交换膜燃料电池在物理尺度上的划分（膜或扩散层、电极、单电池），采用多尺度建模方法研究两相水传递情况下的动态响应特性。采用格子玻尔兹曼方法探讨负载变化时水相变机制，得出各组分扩散系数与水饱和度的定量关系；在此基础上，通过非稳态两相计算流体力学（CFD）模拟观察电池内部水气分布状况，分析传质和动态行为之间的关系；结合实验数据，建立人工神经网络模型，为PEMFC动态响应特性预测提供科学参考。

中文关键词： 质子交换膜燃料电池；水传递；动态响应；膜水合；水淹

英文摘要：

英文关键词： PEMFC；water transport；dynamic response；membrane hydration；cathode flooding