La electrólisis de hidrógeno con membrana de intercambio de protones (PEM) tiene un amplio potencial de aplicación, pero todavía presenta desventajas como el alto costo del equipo y la durabilidad insuficiente. Optimizar el canal de flujo puede mejorar la uniformidad de la distribución termo-hídrica del PEM y prolongar la vida útil del electrólisis. Para mejorar el rendimiento del electrólisis PEM, se diseñó y simuló un modelo tridimensional de canal ondulado utilizando el software COMSOL. Se estudiaron las curvas de polarización, la distribución de reactivos y productos, así como la distribución de temperatura de electrólisis con estructuras onduladas de diferentes frecuencias, y se exploró el efecto del cambio en la velocidad del flujo tras agregar la estructura ondulada en el rendimiento del electrólisis. Los resultados muestran que, en comparación con los canales rectangulares tradicionales, los canales ondulados mejoran significativamente la transferencia de calor y masa, tienen un mejor rendimiento de polarización; cuando la frecuencia de la onda es 1.0, la densidad de corriente del electrólisis aumentó un 2.1%, la fracción volumétrica promedio de gas en la capa catalítica anódica disminuyó un 3.7%, y el rendimiento integral es óptimo. Esta conclusión puede servir como referencia para el diseño de canales de electrólisis PEM.

Membrana de intercambio de protones;Electrólisis de agua para hidrógeno;Estudio de simulación;Diseño de canal