【摘 要】
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该研究报告主要进行了质子交换膜燃料电池流场、水热管理等方面问题的研究.在流场方面,对国际上现行所采用的燃料电池中各种流场进行了评述,在查阅专刊与文献的基础上,分析了
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该研究报告主要进行了质子交换膜燃料电池流场、水热管理等方面问题的研究.在流场方面,对国际上现行所采用的燃料电池中各种流场进行了评述,在查阅专刊与文献的基础上,分析了典型的蛇型、网状及多孔材料板流场的特性;设计了实验装置对带有网状流场的燃料电池的电流密度进行了测定,实测出了电流密度分布状态,给出了网状流场内介质的流型分布趋势;用差分法对蛇型流场进行了二维数值模拟,分析了蛇型流场内氧浓度和电流密度分布,并定量计算了扩散层厚度变化对电池性能的影响.在水热管理方面,主要研究了适用于航天和水下应用的静态排水技术,设计出了质子交换膜静态排水结构,分析了静态排水原理,并对所设计静态排水燃料电池进行了实验研究及寿命实验.作为静态排水的一个实际应用,完成了国家"863"项目百瓦级再生氢氧燃料电池组及系统的设计.此外,该文还对旨在提高电池可靠性的新型分室结构电池的周边排热问题进行了计算,采用积分求解热传导方程的方法,给出了几种不同复合板材料双极板的温度分布及几何参数对排热的影响,计算结果对新型电池的结构设计具有一定的指导意义.
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