张广升
- 作品数：15 被引量：26H指数：4
- 供职机构：西安交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年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更多>>
- 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燃料电池内部水传递的数值模拟
- 2010年
- 水的传递和分布对PEM燃料电池的性能具有重要影响,本文建立了一套分区域求解、两相流、非等温数学模型对此进行了研究,首次清晰地展示出二维空间的水传递和分布特性,得到如下有价值的详细信息:沿流动方向阳极侧的总水分浓度不断降低,而阴极侧的却不断升高,阴极流道末端易发生水淹;阴极GDL中的液态水分布随电流大小而不同:小电流时从内到外逐渐减少,而大电流时则逐渐增多。
- 徐城杰张广升刘洪潭郭烈锦
- 关键词：燃料电池数值模拟
- PEM燃料电池中的两相传质及其影响被引量：1
- 2006年
- 建立了一个新的二维、两相流模型来研究质子交换膜(PEM)燃料电池中的两相传质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对传质的影响。模型可同时使用在电池的阴极和阳极。主要模拟了电池阴极中两相传质、质子膜阻抗、阴极有效孔隙率和电流密度。模拟结果显示,提高加湿温度可以降低质子膜的阻抗,但过高的加湿温度会降低阴极气体扩散层(GDL)的有效孔隙率,降低阴极的性能。
- 孙红郭烈锦刘洪潭张广升
- 关键词：燃料电池质子交换膜两相流传质
- 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
- 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燃料电池内部水传递的数值模拟
- 水的传递和分布对PEM燃料电池的性能具有重要影响。本文建立了一套分区域求解、两相流、非等温数学模型，模拟了其内部水的传递与分布。结果表明：沿着流动方向，阳极总水分的浓度不断降低，但是降低的速度逐渐变慢;阴极总水分的浓度不...
- 徐城杰张广升刘洪潭郭烈锦
- 关键词：燃料电池质子交换膜
- 文献传递
- 交指流场PEM燃料电池中的电流分布
- 基于电流分布测量垫片技术对交指流场PEM 燃料电池中的电流分布进行了测量，研究了反应气体流量和反应气体加湿温度等操作参数对电流分布的影响，并与蛇形流场PEM 燃料电池中的电流分布进行了比较。实验结果表明交指流场PEM 燃...
- 张广升马斌徐城杰刘洪潭郭烈锦尚德华
- 关键词：电流分布质子交换膜燃料电池
- 文献传递
- 操作参数对PEM燃料电池中水迁移的影响被引量：5
- 2005年
- 质子膜内水分和阴极多孔电极中液态水含量是PEM燃料电池正常运行的控制因素。本文给出了一个用于研究PEM燃料电池内水迁移的稳态、等温、两相流模型。模型耦合了连续方程、动量守恒方程和物质守恒方程,以及水在质子膜中传递方程。运用试验结果验证了模型的有效性。分析模拟结果表明,增大系统操作压力、升高电池操作温度和降低加湿温度将会使质子膜中水的净迁移通量增大;增大操作压力、降低操作温度和升高加湿温度会增加阴极CTL与GDL界面上液态水含量。
- 孙红郭烈锦刘洪潭张广升
- 关键词：质子交换膜燃料电池
- PEM燃料电池中质子交换膜内水和质子的迁移特性被引量：8
- 2005年
- 质子交换膜的水含量及水和质子的迁移对PEM燃料电池的性能具有重要影响.提出了一个稳态两相流数学模型,用以研究质子交换膜中的水迁移和水含量及其与质子传递阻力的关系.模型耦合了连续方程、动量守恒方程、物料守恒方程和水在质子交换膜中的传递方程.通过与实验数据对比,验证了模型的有效性.分析模拟结果发现,当电流密度相同时,沿气体流动方向,质子交换膜中水的电渗拉力系数、反扩散系数和水力渗透系数逐步增大,而水的净迁移系数逐步减小;同时,质子交换膜的含水量增加,质子传递阻力逐步下降;增大电池的操作压力,电渗拉力系数、反扩散系数、水力渗透系数、水净迁移系数和质子膜的含水量增加,而质子传递阻力下降,使燃料电池的性能得到了提高.
- 孙红郭烈锦刘洪潭张广升
- 燃料电池内部电流密度和温度的分布特性及其在线测量方法研究
- 张广升
- 关键词：燃料电池温度分布动态特性
