教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-07-0912)
- 作品数：14 被引量：21H指数：3
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- 直接甲醇燃料电池阴极水淹过程实验研究被引量：1
- 2009年
- 对自制可视化直接甲醇燃料电池单体阴极流场内液滴生长特性、氧气流量和氧气进气温度对流场水淹及电池性能的影响进行了实验研究。结果表明:平行流场中首个液滴大多在流场右上区域冒出;流场中新液滴的出现具有瞬间涌出特性,并优先在流场板和扩散层交界的夹角处及扩散层表面碳纤维束交叉处产生;液滴生长过程具有非连续性,与流道边壁相接触的液滴和液柱的生长速度均大于未接触流道边壁的液滴生长速度,而且液柱有逆气流方向反向生长现象。氧气流量及氧气进气温度的升高,均导致阴极流道内液态水和流场中大液滴数量及形成液柱的长度减少,促使电池性能提高。
- 丁玉栋朱恂廖强姬升阳李俊
- 关键词：直接甲醇燃料电池水淹可视化
- 液体通流微小槽道内气泡动力学行为模拟被引量：5
- 2011年
- 采用VOF方法,对液体通流微小通道内壁面逸出气泡的形成、生长及脱离运动进行了数值模拟,并讨论了壁面浸润性、液体流速、气体流速对气泡动力学行为的影响。结果表明:气泡生长壁面亲水性增强有利于其从壁面脱离;气泡生长壁面气相覆盖率随壁面接触角的增大而增大;流动阻力因子随壁面接触角的增大而减小。较高的液体流速会导致气泡的脱离时间和脱离体积、壁面气相覆盖率及流动阻力因子减小;而较高的气体逸出速率(气相Reynolds数高于14时)对气泡脱离体积、壁面气相覆盖率和流动阻力因子影响不大。
- 周吉朱恂丁玉栋王宏廖强谢建
- 关键词：气泡VOF方法动力特性
- 零度以下环境中DMFC性能及传输特性
- 2011年
- 在零度以下环境中,直接甲醇燃料电池(DMFC)膜电极内的水结冰,将堵塞多孔层孔隙,影响反应物传输和电池性能。本文研究了-5℃条件下主动式DMFC的低温运行特性以及甲醇浓度、氧气流速和放电电流密度等参数的影响。实验结果表明:主动式DMFC可在-5℃环境中成功启动并稳定运行;此时最佳甲醇浓度为4mol/L,高于常温及以上条件下的最佳浓度;适当提高氧气流速有利于提高电池的低温性能;低电流密度放电更利于电池在低温下迅速启动和长时间稳定运行。
- 叶丁丁黄桂兰朱恂李俊廖强张彪
- 关键词：直接甲醇燃料电池冷启动电池性能
- 低温下DMFC性能特性及传热传质分析被引量：2
- 2010年
- 对自制有效面积为4.41cm2的直接甲醇燃料电池进行了低温(5℃)运行条件下的性能测试及分析,并着重研究了甲醇浓度,甲醇溶液流速和氧气流速等运行参数对电池性能的影响。实验结果表明,电池性能随运行温度的下降而降低。在较低运行温度下,运行参数对电池性能的影响有别于常温及以上温度条件下的规律。在运行温度为5℃时,高浓度和低流速甲醇溶液可获得较高的比功率;在本实验范围内,电池性能在氧气流速为100mL/min时达到最佳。
- 黄桂兰朱恂李俊廖强叶丁丁
- 关键词：直接甲醇燃料电池流速放电性能
- 被动式DMFC水滴积聚及对放电性能影响
- 2010年
- 本文结合恒电流放电时阴极水滴积聚过程,对影响被动式直接甲醇燃料电池恒流放电性能的甲醇浓度、电流密度及环境湿度等因素进行了实验研究及讨论。结果表明:甲醇浓度高于4 M时,阴极水淹所造成的氧气传输限制为电池放电时间的控制因素;低电流密度放电时,恒电流放电时间主要受阴极侧水淹的影响;高电流密度时,主要受甲醇消耗的影响;湿度越大越易引起阴极水淹。
- 叶丁丁朱恂李俊廖强丁玉栋
- 关键词：被动式直接甲醇燃料电池水淹放电性能
- DMFC阳极CO_2气泡生长及脱离特性研究被引量：5
- 2010年
- 通过对竖直放置直接甲醇燃料电池水平流道内扩散层壁面上CO_2气泡的受力分析,建立描述气泡生长动力学方程,获得CO_2气泡生长速率和气泡脱离直径的计算方法。计算结果表明:CO_2气泡生长和脱离主要受浮力、曳力、剪切升力和表面张力的控制;气泡生长速率随电流密度和接触环直径的增大而增大;甲醇溶液流速增加,气泡脱离直径变小,且流速对气泡脱离直径的影响随接触环直径减小而变大;电池放电电流密度的变化对气泡脱离直径几乎没有影响;温度和甲醇浓度增加,均使气泡脱离直径略有减小;扩散层表面润湿性越好,气泡的脱离直径越小。
- 丁玉栋朱恂廖强李俊王宏
- 关键词：直接甲醇燃料电池
- 小尺寸矩形槽道内气泡生长及运动特性被引量：1
- 2011年
- 通过实验研究了液体流动条件下小尺寸矩形槽道底部由微孔注入的气泡生长及运动特性。结合RCD算法与形心提取算法,有效地跟踪了气泡生长及运动轨迹。实验结果表明:气泡的形成过程可分为生长和涌入两个阶段;随着气体流量的增大,后续小气泡的涌入加强,涌入持续时间更长,气泡形成时间增加,等待时间缩短;槽道中小气泡的堆积现象随气体流量的增大而愈加明显。
- 谢建朱恂王宏廖强丁玉栋李俊王永忠
- 关键词：微孔可视化实验
- 微型直接甲醇燃料电池阳极传质分析被引量：1
- 2008年
- 针对微型直接甲醇燃料电池,将阳极流场板简化为规则结构的多孔介质,运用多孔介质理论建立了包括流场板在内的阳极传输模型。模型考虑了阳极流道内液体饱和度沿流动方向的变化、催化层的厚度以及甲醇渗透,计算并讨论了阳极流道内液体饱和度的分布和流量对电池电流密度的影响,分析了阳极过电位对甲醇浓度分布和电池性能的影响以及质子交换膜内的传质特性。
- 叶丁丁廖强朱恂丁玉栋石泳田鑫
- 关键词：微型直接甲醇燃料电池阳极传质
- PEMFC气体扩散层干燥过程孔隙网络模拟被引量：1
- 2011年
- 本文采用三维孔隙网络模型从孔隙尺度上对质子交换膜燃料电池气体扩散层中水分蒸发的干燥过程进行了模拟,并考虑了阴极流道的影响。计算结果表明毛细力在气体扩散层的干燥过程中起主要作用,气相从阴极流道底部开始,以沿气体扩散层厚度方向侵入为先,直到到达气体扩散层底部,随后气相才向流道肩部水平延伸侵入。蒸发速率随气体扩散层中水饱和度的变化可分为陡降、缓降、持平、再缓降四个阶段。
- 吴睿朱恂廖强王宏丁玉栋李俊
- 关键词：质子交换膜燃料电池气体扩散层孔隙网络模型毛细力
- 被动式DMFC电压和温度的动态响应特性被引量：1
- 2010年
- 对自行设计的被动式自呼吸直接甲醇燃料电池进行了动态性能实验,分别测试了循环加载/卸载、不同卸载时间、方波脉冲加载以及阶梯加载等多种加载方式中电池的电压和温度响应。实验结果表明:电池的电压和温度对各种负载变化均响应迅速;加载/卸载循环中卸载时间的长短对电池的电压和温度响应影响较大;电池电压和温度在上/下阶梯加载中的响应有所不同。
- 蒲洪权李俊朱恂廖强叶丁丁
- 关键词：被动式直接甲醇燃料电池电压温度加载方式
