【摘 要】
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传统质子交换膜燃料电池运行中需要冷却系统带走电池生成的热量,这导致了电池系统十分笨重庞大,限制了燃料电池的应用。为了简化燃料电池系统,本文设计并实验研究了风冷燃料
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传统质子交换膜燃料电池运行中需要冷却系统带走电池生成的热量,这导致了电池系统十分笨重庞大,限制了燃料电池的应用。为了简化燃料电池系统,本文设计并实验研究了风冷燃料电池堆。本文利用流体力学知识,设计了风冷燃料电池堆的流场结构,优化电堆运行参数。风冷燃料电池装置的简化使其和传统燃料电池的操作条件有较大差异,本文对风冷电堆的热平衡进行探讨,对不同操作条件对电堆的性能影响进行实验研究。得出了500W风冷燃料电池的单电池数为20片,单电池活性面积为140cm2,氢气流道双蛇形,规格尺寸为7×20cm2,空气直流道,规格尺寸为7×20cm2。当负载600mA·bcm-2电流密度时,风冷电堆最佳性能所需的温度是46℃,最佳风量为2. 68m3/min。
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