北京建筑大学机电与车辆工程学院
Published:2025
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[J]. 2025, (10): 33-42.
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[J]. 2025, (10): 33-42. DOI:
为应对质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板的局部过热问题,利用Fluent仿真软件探究了在气体流道表面覆涂碳化硅(SiC)涂层的热管理方案。通过建立三维多物理场耦合模型,系统研究了不同流道构型下SiC涂层对温度分布的调控机制。通过热仿真结果可以得知:SiC涂层作为热导路径能够显著降低膜电极中心区域温度梯度,其中Ⅰ型蛇形流道最高温度降低47.26%;SiC涂层因其优异导热性能能够显著提升极板的热均匀性,其中Ⅱ型蛇形流道实现了相对温差≤2%的均匀分布。除SiC材料本身优异性能所带来的极板优化外,通过对不同流道构型SiC涂层应用效果分析了流道构型与SiC涂层的协同作用,其中Ⅱ型蛇形流道因单一流径设计,压力损失小并且气体能够与涂层充分接触,能够充分体现SiC热均匀性优化效果;平行流道因多孤立流道导致温度分层,削弱涂层效果。还建立了局部覆涂热仿真模型,为热害区域针对性设计提供参考。为PEMFC极板功能化涂层设计与流道结构优化提供了理论依据,揭示了SiC涂层与流道构型协同机制对抑制局部热点的关键作用。
尹德财,尉振业,杨昌华,马召,马文涛,冯馥腾.基于正交实验的可再生泡沫冲砂修井液研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2024(06).
马令勇,李昕瑶,王志国,刘洋,李清.基于模型耦合的多介质复合材料导热系数预测[J].工程热物理学报,2025(08).
王金山,王世学,朱禹.冷却表面温差对高温质子交换膜燃料电池性能的影响[J].化工学报,2024(05).
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