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基于MEMS技术的微型DMFC阳极流场结构的设计与研究
  • ISSN号:1007-4252
  • 期刊名称:《功能材料与器件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK01[动力工程及工程热物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院上海微系统与信息技术研究所能源科学与技术实验室,上海200050
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(NO.20706056)
中文摘要:

流场结构对微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)的性能有着重要的影响,尤其表现在影响燃料供应和温度分布上。本文运用计算流体动力学(CFD)的方法,分析和比较了双蛇形和平行流场结构中流速、温度等分布情况。模拟结果表明双蛇形流场结构比平行流场结构显示出更优的流速分布和更均匀的温度分布。采用微机电系统(MEMS)技术,在N型单晶硅片上制作出流场结构,并组装成电池进行测试。实验结果表明:当温度为25℃,进口流速为0.01ms^-1时,由双蛇形流场结构制作的单电池功率密度达到了34.2mWcm^-2。

英文摘要:

Flow field structure is very important for the performance of the micro direct methanol fuel cell (μDMFC), which may determine the distribution of fluid flow and temperature. In this study, flow velocity and temperature distributions of double serpentine and parallel flow fields were simulated by a computational fluid dynamical (CFD) method. Simulated results indicate that the double serpentine flow field structure shows better flow velocity distribution and more uniform temperature distribution. Further experimental investigation also was carried out by fabricating flow field structure on N - type silicon wafers based on MEMS technology. At a temperature of 25 %, the maximum power density of the DMFC with double serpentine flow field structure reached 34.2mWcm - 2 when the inlet flow velocity is 0.01 m s^-1.

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期刊信息
  • 《功能材料与器件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国材料研究学会 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
  • 主编:邹世昌
  • 地址:上海市长宁路865号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:jfmd@mail.sim.ac.cn
  • 电话:021-62511070
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4252
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1708/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 美国Ei,美国CA,英国SA,俄罗斯PЖ的文献源期刊,中国科技论文统计源期刊、中国科学引文数据库来源期刊,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版)
  • 被引量:3051