| 质子交换膜燃料电池微扩散层孔隙结构与渗透率的孔隙尺度模拟 |
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| 引用本文： | 何玉松,白敏丽,郝亮.质子交换膜燃料电池微扩散层孔隙结构与渗透率的孔隙尺度模拟[J].上海交通大学学报,2020,54(10). |
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| 作者姓名： | 何玉松 白敏丽 郝亮 |
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| 作者单位： | 大连理工大学能源与动力工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学能源与动力工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学能源与动力工程学院,辽宁大连116024 |
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| 摘 要： | 运用基于球体的模拟退火方法和动态颗粒堆积模型数值重建了微扩散层(MPL),其中前者更能准确地反映多孔介质的孔隙特性.利用具有多反射固体边界的多弛豫时间格子玻尔兹曼方法模拟了重建的微扩散层内的单相流动.系统地分析了碳相体积分数、聚四氟乙烯(PTFE)载量、孔隙率和PTFE分布方式对微扩散层孔隙结构和渗透率的影响.结果表明:微扩散层渗透率随碳相体积分数和PTFE载量的增加而减小,且PTFE的分布方式影响微扩散层的孔隙结构和渗透率.KC关联式低估了MPL的渗透率,通过拟合计算数据提出了预测MPL渗透系数的关联式,预测结果与孔隙尺度模拟结果的相对误差小于12%.
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| 关 键 词： | 格子玻尔兹曼方法 微扩散层 孔隙尺度模拟 孔隙结构 渗透系数 |
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