A eletrólise de hidrogênio com membrana de troca próton (PEM) possui um amplo potencial de aplicação, mas ainda apresenta desvantagens como alto custo de equipamento e baixa durabilidade. A otimização do canal de fluxo pode melhorar a uniformidade da distribuição termo-hídrica do PEM e prolongar a vida útil da célula eletrolítica. Para melhorar o desempenho da célula eletrolítica PEM, foi projetado e simulado um modelo tridimensional de canal ondulado utilizando o software COMSOL. Foram estudadas as curvas de polarização, a distribuição de reagentes e produtos, bem como a distribuição de temperatura em células com estruturas onduladas de diferentes frequências, além de explorar o impacto da variação da velocidade do fluxo após a adição da estrutura ondulada no desempenho da célula. Os resultados mostraram que, em comparação com canais retangulares tradicionais, os canais ondulados apresentam efeitos significativamente aprimorados de transferência de calor e massa, com melhor desempenho de polarização; quando a frequência da onda é 1,0, a densidade de corrente da célula eletrolítica aumentou 2,1%, a fração volumétrica média de gás na camada catalítica do ânodo diminuiu 3,7%, e o desempenho geral foi o ideal. Essa conclusão pode servir como referência para o projeto de canais de células eletrolíticas PEM.

Membrana de troca próton;Eletrólise da água para produção de hidrogênio;Estudo por simulação;Projeto de canal