Integration of the detailed channel two-phase flow into three-dimensional multi-phase simulation of proton exchange membrane electrolyzer cell

阳极 流体体积法 质子交换膜燃料电池 氧气输送 氧气 极限氧浓度 电极 材料科学 分析化学(期刊) 流量(数学) 机械 化学 热力学 电解 电解质 色谱法 物理 生物化学 有机化学 物理化学
作者
Lizhen Wu,Guobin Zhang,Biao Xie,Chasen Tongsh,Kui Jiao
出处
期刊:International Journal of Green Energy [Taylor & Francis]
卷期号:18 (6): 541-555 被引量:79
标识
DOI:10.1080/15435075.2020.1854270
摘要

In this study, we proposed a novel method that integrates the detailed channel two-phase flow into the 3D (three-dimensional) multi-phase full-cell model of PEMEC (proton exchange membrane electrolyzer cell), which makes it able to predict the effect of oxygen in anode channel on the transport phenomena in the porous electrode and cell performance. It is found that if neglecting the oxygen in anode channel, the simulation results of parallel and serpentine flow fields using 3D full-cell model will be almost the same, which is contrary to the experimental results. But if we add the oxygen volume fraction distribution at the interface of channel and L/GDL (liquid/gas diffusion layer) into the 3D full-cell model as the boundary condition of oxygen equation solved in the porous electrodes, the simulated polarization curves will fit the experimental data reasonably, indicating that the oxygen in anode channel cannot be neglected. In addition, the channel oxygen plays a vital role in the distributions of oxygen, current density, and temperature in the porous electrodes mainly because it largely hinders the oxygen removal process. Then, we extended it to the integration of modeling the detailed channel two-phase flow by VOF (volume of fluid) method into the 3D multi-phase model of PEMEC. Based on this integration method, the influence of oxygen in anode channel on the transport phenomena and cell performance can be investigated in detail.
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
刚刚
科研通AI6.2应助DK采纳,获得150
刚刚
刚刚
11完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
zll完成签到,获得积分10
2秒前
Takagi发布了新的文献求助20
2秒前
刘大表演艺术家完成签到 ,获得积分10
3秒前
随机昵称完成签到,获得积分10
3秒前
高贵魂幽完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Kao应助慢慢hym采纳,获得20
4秒前
XYN1完成签到,获得积分10
4秒前
花生发布了新的文献求助10
4秒前
mingxing818完成签到,获得积分10
4秒前
unnnn完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
orixero应助雾海上的旅人采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助崔晓鸥采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
YY发布了新的文献求助10
6秒前
笨笨之卉发布了新的文献求助10
6秒前
竹园发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助susan采纳,获得10
7秒前
。。。完成签到,获得积分10
7秒前
任哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
林冠听雨2025完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
星苒完成签到,获得积分10
8秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
光亮的立果完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
852应助lcl采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Middleton's Allergy Principles and Practice 10th Edition(Middleton's Allergy 2-Volume Set, 10th Edition) 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7402247
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9006997
关于积分的说明 19175669
捐赠科研通 7035795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231187
关于科研通互助平台的介绍 2393577
邀请新用户注册赠送积分活动 2212983