L'électrolyse de l'hydrogène à membrane échangeuse de protons (PEM) présente un large potentiel d'application, mais présente encore des inconvénients tels que le coût élevé des équipements et une durabilité limitée. L'optimisation des canaux d'écoulement peut améliorer l'uniformité de la distribution thermo-hydrique du PEM et prolonger la durée de vie de l'électrolyseur. Afin d'améliorer les performances de l'électrolyseur PEM, un modèle tridimensionnel de canal ondulé a été conçu et simulé à l'aide du logiciel COMSOL. L'étude a porté sur les courbes de polarisation, la distribution des réactifs et des produits, ainsi que la distribution de la température à différentes fréquences de la structure ondulée de l'électrolyseur, et a exploré l'effet du changement de vitesse d'écoulement après l'ajout de la structure ondulée sur la performance de l'électrolyseur. Les résultats montrent qu'en comparaison avec les canaux rectangulaires traditionnels, les canaux ondulés améliorent significativement le transfert de chaleur et de masse, offrant de meilleures performances de polarisation; à une fréquence d'ondulation de 1,0, la densité de courant de l'électrolyseur a augmenté de 2,1 %, la fraction volumique moyenne de gaz dans la couche catalytique anodique a diminué de 3,7 %, et la performance globale est optimale. Cette conclusion peut servir de référence pour la conception des canaux des électrolyseurs PEM.

Membrane échangeuse de protons;Électrolyse de l'eau;Étude par simulation;Conception de canal