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PEMFC阴极催化层的LBM模拟
  • ISSN号:1002-087X
  • 期刊名称:《电源技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049
  • 相关基金:国家自然科学重点基金资助项目(50636050)
中文摘要:

采用格子-Boltzmann方法(LBM)直接从介观层次数值模拟了质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极催化层的传质和电化学反应过程。开发了二维程序;为了验证所编程序的正确性,建立了一个理想的二维规则模型,模拟得到的极化曲线和已有文献的极化曲线吻合较好。处理PEMFC阴极催化层的电镜扫描图得至4了二维实际计算模型,应用LBM模拟得到了二维的O2浓度和电势分布。表明LBM是一有效的分析PEMFC阴极催化层中传递和电化学反应过程的数值模拟方法。

英文摘要:

In this work, the Lattice Boltzmann Method (LBM) was applied to the simulation of mass transport and electrochemical reaction in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) cathode catalyst layer. 2 D program was developed and then an idealized 2 D regular model was established to validate the program. Polarization curves from simulation show a good agreement with the results from literature. Then, LBM was applied directly on a 2 D practical microstructure established from SEM image of a PEMFC cathode catalyst layer. 2 D distribution of oxygen concentration and potential was obtained. From the results of this simulation the LBM can be considered as a promising numerical scheme to analyze mass transport and electrochemical reaction in PEMFC cathode catalyst layer.

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期刊信息
  • 《电源技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第十八研究所
  • 主编:黄永才
  • 地址:天津市西青海泰华科七路6号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:cjps@tips.ac.cn
  • 电话:022-23959362
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-087X
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1126/TM
  • 邮发代号:6-28
  • 获奖情况:
  • 国家期刊提名奖,国家“双效”期刊,连续四届天津市优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11796