关键词：流道 自然对流 优化设计 温度 水 

摘要：空气自然对流的小型燃料电池不同于强制对流下工作的燃料电池,阴极反应气来源于空气的自然对流.由于这一自然对流的特性,电池内部的质量、能量、动量以及电化学反应方程存在着极强的耦合关系.从水、热管理的角度,考虑了电池内部的流动、电化学反应、热和质量的传输,以及它们之间的相互关系,建立了空气自然对流下的质子交换膜燃料电池的二维数学模型. 针对不同的阴极流道宽度和间隔宽度,对温度、流动速率、分压以及电化学性能参数等进行了计算,分析了这些参数之间的相互影响.有助于理解电池内部现象之间的相互关系,对燃料电池双极板和电池结构设计有指导意义.

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