刘洪潭
- 作品数：17 被引量：29H指数：4
- 供职机构：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更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电气工程动力工程及工程热物理理学建筑科学更多>>
- 质子交换膜燃料电池在不同放电状态下的阻抗分析被引量：7
- 2008年
- 针对质子交换膜燃料电池在不同放电状况下具有不同阻抗的特性,通过电化学阻抗谱法测量了单蛇形流场质子交换膜燃料电池在不同放电电流下的电化学阻抗谱图,并通过R(QR)等效电路模拟得到电池在不同工作状态下的电路元件参数.实验结果表明,由于随着放电电流的增大,电池内的水由少到多再到过量,从而引起电极上的反应过程由慢到快再变缓,因此电池内部的电荷转移电阻先减小后增大.在大电流情况下,由双电层充放电效应引起的附加阻抗比较明显,使得放电电流越大,电池的系统阻抗增大越显著,而在中等放电电流(5 A)时,电池系统的阻抗最小.
- 尚德华马斌张广升郭烈锦刘洪潭
- 关键词：质子交换膜燃料电池电化学阻抗谱
- 阴极流道深度对PEM燃料电池影响的模拟被引量：1
- 2010年
- 目的研究水在PEM(质子交换膜)燃料电池内部的传递与分布.方法改进了一个耦合气体流道和气体扩散层的二维、两相、多组分PEM燃料电池模型,该模型考虑了重力对内部传质的影响.结果通过模拟研究,得到了阳极在上时,不同阴极流道深度对电池内水分布的影响.对比了流道深度为0.5 mm,0.75 mm,1.0 mm和1.25 mm时,水的质量分数分布情况.结论在电池流道内,水的质量分数沿着流道方向变化比较明显,而沿着电池厚度方向变化比较小;在催化层内,水的质量分数沿着流道方向变化不明显,而沿着电池厚度方向变化比较大;在气体扩散层内,在沿着流道方向和电池厚度方向都变化.在阴极相同流道位置,水的质量分数随着流道深度的增加而减少.阴极流道深度越深,水就越容易排出.
- 陈士忠吴玉厚栾丽华金正南刘洪潭
- 关键词：质子交换膜燃料电池两相流水管理
- PEM燃料电池中的两相传质及其影响
- 本文建立了一个新的二维、两相流模型来研究质子交换膜(PEM)燃料电池中的两相流及其对质子膜阻抗和阴极性能的影响.模型不仅将催化剂层(CL)包含在电极中,还考虑了电池中相变及其影响。
- 孙红郭烈锦刘洪潭张广升
- 关键词：燃料电池质子交换膜
- 文献传递
- 燃料电池内部电流密度分布测量垫片
- 本发明公开了一种燃料电池内部电流密度分布测量垫片，是质子交换膜燃料电池内部电流密度分布的测量装置，它包括基片，在基片上设置有若干个漏缝，相邻的漏缝之间设置有筋，筋的整个面上镀有镀铜层，镀铜层延伸至基片的边缘，镀铜层上再镀...
- 郭烈锦孙红刘洪潭张广升
- 文献传递
- 操作参数对质子交换膜燃料电池性能的影响
- 操作参数的合理选择,对质子交换膜燃料电池的性能有着重要的影响.本文以氢气和空气作为反应气体,对一个质子交换膜燃料电池单体进行了实验测试,得到了不同操作条件下的极化曲线.对极化曲线的分析结果表明,在一定范围内提高电池工作温...
- 张广升郭烈锦孙红尚德华张晨鸣刘洪潭
- 关键词：质子交换膜燃料电池极化曲线
- 文献传递
- 质子交换膜燃料电池多孔介质中水的两相迁移被引量：7
- 2005年
- 在混合流动模型的基础上,建立了一个新的二维两相流模型来研究质子交换膜燃料电池内水分的传递规律和分布状态,在该模型中,催化剂层作为一个有厚度的实体包含在电极中.模型耦合了质子交换膜燃料电池电极中的流动方程.组分方程、催化剂层和质子交换膜中的电势和电流密度分布方程,可以应用在质子交换膜燃料电池的阴极,也可以使用在阳极.同时,模型还考虑了相变引起的液相和气相间的动量变化,重点模拟了水分在燃料电池的阴极、阳极和质子交换膜中的传递规律及其分布状态.模拟结果显示:升高加湿温度、提高电流密度和降低电池温度都会使电池质子膜中的水分含量增大,质子传导率升高,也会使阴极中液态水含量增加,阴极浓差极化加剧.
- 孙红郭烈锦刘洪潭张广升
- 关键词：燃料电池质子交换膜电流密度
- PEM燃料电池内液态水和温度分布特性被引量：3
- 2007年
- 水和热的管理对PEM燃料电池的性能具有决定性的作用。本文建立了一个两相流模型,对PEM燃料电池换质子交换膜和阴极中的水分和温度进行了模拟,分析了燃料电池阴极中液态水和质子交换膜中水分,以及阴极催化剂层和质子交换膜中温度的分布状态。模拟结果显示:升高加湿温度,电池阴极中的液态水和质子交换膜中的含水量显著增加;沿着气体流动方向,燃料电池内的温度降低,水分含量升高;从质子交换膜阳极侧到阴极催化剂层中,温度先升高,达到最大值后,渐渐降低。
- 孙红吴玉厚刘洪潭
- 关键词：质子交换膜燃料电池数学模型
- 燃料电池内部电流密度分布测量垫片
- 本发明公开了一种燃料电池内部电流密度分布测量垫片，是质子交换膜燃料电池内部电流密度分布的测量装置，它包括基片，在基片上设置有若干个漏缝，相邻的漏缝之间设置有筋，筋的整个面上镀有镀铜层，镀铜层延伸至基片的边缘，镀铜层上再镀...
- 郭烈锦孙红刘洪潭张广升
- 文献传递
- PEM燃料电池内水分布和温度分布的数值模拟被引量：1
- 2010年
- 本文建立了一个两相流、非等温、三维模型来研究PEM燃料电池内的传递过程,讨论了其内部水分布和温度分布特性。模拟结果表明水分布和温度分布都不均匀。沿着流动方向阳极侧水浓度逐渐降低,而阴极侧水浓度却不断升高,导致阴极容易形成液态水;在垂直流动方向上,脊下水的浓度和液态水饱和度都高于流道下;不同放电电压下阴极GDL中液态水分布趋势不同。沿流动方向温度逐渐降低,反应气体不足时降低梯度更大;脊下膜电极中温度低于流道下;垂直膜电极方向上最高温度在阴极催化层,放电电压越低,温度梯度越大;相同放电电压下质子交换膜越厚,各处的温度越低,温度梯度也越小。
- 马利忠申双林贾斐刘洪潭郭烈锦
- 关键词：PEM燃料电池温度分布数值模拟
- PEM燃料电池阴极中的液态水及其影响因素被引量：3
- 2004年
- 阴极多孔介质中液态水的含量对PEM燃料电池阴极中的传质及其性能具有极其重要的影响。提出了一个二维、两相、稳态数学模型,研究PEM燃料电池阴极中两相水的传递及其对电池性能的影响。模型耦合了连续方程、动量方程和组分守恒方程,并将质子膜中的净水迁移通量作为边界条件之一来处理。通过实验的方法和数值模拟的方法,研究了电池操作压力和温度对电池性能的影响,同时验证了模型的有效性。模拟发现:提高操作压力和升高阴极加湿温度使电池阴极催化剂层(CTL)和扩散层(GDL)界面上的液态水含量大幅提高;升高阳极加湿温度,电池阴极CTL和GDL界面上的液态水含量变化不明显;而升高燃料电池的操作温度,阴极CTL和GDL界面上液态水的含量降低。
- 孙红郭烈锦刘洪潭
