Numerical simulation of two-phase cross flow in the gas diffusion layer microstructure of proton exchange membrane fuel cells

质子交换膜燃料电池 微观结构 流量(数学) 材料科学 扩散 图层(电子) 气体扩散 燃料电池 两相流 计算机模拟 气相 质子 机械 复合材料 核工程 化学 化学工程 工程类 热力学 物理 核物理学 物理化学
作者
Zhiqiang Niu,Kui Jiao,Yun Wang,Qing Du,Yan Yin
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:42 (2): 802-816 被引量:65
标识
DOI:10.1002/er.3867
摘要

The cross flow in the under-land gas diffusion layer (GDL) between 2 adjacent channels plays an important role on water transport in proton exchange membrane fuel cell. A 3-dimensional (3D) two-phase model that is based on volume of fluid is developed to study the liquid water-air cross flow within the GDL between 2 adjacent channels. By considering the detailed GDL microstructures, various types of air-water cross flows are investigated by 3D numerical simulation. Liquid water at 4 locations is studied, including droplets at the GDL surface and liquid at the GDL-catalyst layer interface. It is found that the water droplet at the higher-pressure channel corner is easier to be removed by cross flow compared with droplets at other locations. Large pressure difference Δp facilitates the faster water removal from the higher-pressure channel. The contact angle of the GDL fiber is the key parameter that determines the cross flow of the droplet in the higher-pressure channel. It is observed that the droplet in the higher-pressure channel is difficult to flow through the hydrophobic GDL. Numerical simulations are also performed to investigate the water emerging process from different pores of the GDL bottom. It is found that the amount of liquid water removed by cross flow mainly depends on the pore's location, and the water under the land is removed entirely into the lower-pressure channel by cross flow.
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
小刘科研顺利给reall_pcy的求助进行了留言
刚刚
jjh发布了新的文献求助10
刚刚
CHEN完成签到,获得积分20
2秒前
沉默的红牛完成签到 ,获得积分10
2秒前
咎星完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助AZN采纳,获得30
2秒前
网球发布了新的文献求助10
2秒前
叮当完成签到,获得积分10
3秒前
XY完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
王多肉完成签到,获得积分10
4秒前
Yancy发布了新的文献求助30
5秒前
xiuwen完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
聪慧的乐驹完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
jzhou88完成签到,获得积分10
6秒前
望十五月完成签到,获得积分10
6秒前
Kitty发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
shilong.yang发布了新的文献求助10
7秒前
mads完成签到 ,获得积分10
7秒前
黑土完成签到,获得积分10
7秒前
guanyu108完成签到,获得积分10
7秒前
wennyzh完成签到,获得积分10
8秒前
Wang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无奈的老姆完成签到,获得积分20
8秒前
网球完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Buxi完成签到,获得积分10
9秒前
sxh完成签到,获得积分10
9秒前
莫漓漓发布了新的文献求助10
10秒前
jjh完成签到,获得积分20
11秒前
月光完成签到,获得积分20
11秒前
行萱完成签到 ,获得积分10
11秒前
IceT发布了新的文献求助10
11秒前
netrandwalk完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助三六九采纳,获得10
12秒前
刘星完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
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
Pathology of Laboratory Rodents and Rabbits (5th Edition) 400
Knowledge management in the fashion industry 300
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 3816267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359734
关于积分的说明 10404496
捐赠科研通 3077608
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690330
邀请新用户注册赠送积分活动 813741
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767801