Topology optimization of flow and heat transfer in coolant channels considering porous multi-heat source

传热 冷却液 材料科学 机械 拓扑(电路) 热交换器 热撒布器 热力学 物理 电气工程 工程类
作者
Peixun Yu,Wei Zhang,Hui Wang,Zelin Wang,Guangming Xiao,Yanxia Du,Bo You
出处
期刊:International Communications in Heat and Mass Transfer [Elsevier BV]
卷期号:152: 107285-107285 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.107285
摘要

Heat generation in catalyst layer is usually transferred into the bipolar plates of coolant channels through the porous skeleton of gas diffusion layer. In this work, topology optimization of flow and heat transfer in coolant channels considering porous multi-heat source in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is proposed to achieve a high cooling capacity. The proposed method simultaneously considers the coupling of coolant channel morphology and heat source distributions. The collaborative topology optimization algorithm employs a density-based approach for coolant channel optimization and a component-based approach for heat source distribution optimization. The effects of coolant inlet flow velocity and heat source intensity on the cooling performance are investigated. Results show that with an inlet velocity of 0.005–0.03 m/s, the maximum temperature in the topology optimization structure can reduce by 3.32–4.56 K for the case of uniform heat source, and 2.25–3.12 K for the case of non-uniform heat source compared to the initial channel structure with uniform heat source, respectively. The dense area heat sources tending to accumulate more near the coolant inlet is identified. The above findings can provide a guidance for the design of a well cooling channel in PEMFC.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助笨笨平松采纳,获得10
1秒前
aya完成签到,获得积分20
2秒前
颗粒完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
尤尢应助云悠水澈采纳,获得10
5秒前
6秒前
QiongYin_123完成签到 ,获得积分10
6秒前
sullyeon发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
白露LZX完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
逃学威龙发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
mango524完成签到,获得积分10
14秒前
笨笨平松发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
17秒前
AllWeKnow完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
愤怒的山兰完成签到,获得积分10
20秒前
无花果应助畅快自行车采纳,获得10
21秒前
上官若男应助缥缈擎汉采纳,获得10
21秒前
22秒前
22秒前
王莫为发布了新的文献求助10
22秒前
haralee完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
小宇子完成签到 ,获得积分10
24秒前
YiWei发布了新的文献求助10
25秒前
搜集达人应助重要小懒虫采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
炫狗发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
31秒前
共享精神应助如常采纳,获得10
32秒前
34秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3818792
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3361908
关于积分的说明 10414449
捐赠科研通 3080161
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1693752
邀请新用户注册赠送积分活动 814588
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768313