胡学家
- 作品数：6 被引量：24H指数：4
- 供职机构：南京工业大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 垫片材料在模拟PEM燃料电池环境下损伤研究
- 2012年
- 质子交换膜(PEM)燃料电池需要弹性体垫片来密封阳极和阴极的反应气体(氢气和氧气/空气),燃料电池在长时间运行过程中,垫片材料性能的稳定性对燃料电池密封性能和电化学性能至关重要。在模拟的PEM燃料电池环境下,利用光学显微镜观察试样暴露在模拟的PEM燃料电池环境下表面的损伤情况,采用X射线光电子能谱技术(XPS)研究弹性体垫片材料在模拟的燃料电池环境下的损伤及损伤机理。实验结果表明,材料暴露在模拟的PEM燃料电池环境下发生损伤,试样质量损失随着暴露时间的增加而增加;光学显微镜观察表明:试样表面形貌发生了明显变化,其损伤过程表现为试样表面从光滑到粗糙,到裂纹产生,再到裂纹扩展;XPS实验结果表明,试样表面的化学成分发生了明显的变化。
- 胡学家奚天鹏辛艳超张晓维谈金祝
- 关键词：PEM燃料电池垫片材料
- 操作参数对PEMFC性能的影响被引量：9
- 2013年
- 通过实验研究三通道蛇形非对称流场的质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行温度、气体加湿温度、空气流量、H2流量以及燃料电池工作压力等操作参数对PEMFC性能的影响。结果表明:燃料电池温度保持在333～343K,加湿温度与电池温度相同时,电池性能达到最佳状态;质子交换膜燃料电池中O2的还原反应是影响整个燃料电池放电性能的一个关键因素;工作压力为2.026×105Pa左右时电池的性能最佳。
- 周靖张晓维谈金祝胡学家奚天鹏
- 关键词：PEMFC
- PEM燃料电池组装接触压力的有限元分析被引量：4
- 2014年
- 质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)燃料电池组装接触压力对燃料电池的性能至关重要。建立了包括燃料电池端板、电流收集器、双极板、垫片、气体扩散层(gas diffusion layer,GDL)、膜电极组件(membrane electrode assembly,MEA)和螺栓等在内完整的燃料电池三维有限元模型,采用有限元方法研究在不同组装力下PEM燃料电池的接触压力及其分布。有限元分析结果表明,燃料电池组装力增大,GDL与双极板以及MEA与GDL之间的接触压力也随之增大。组装力约为3.0 N·m时,燃料电池双极板与GDL之间的接触压力分布以及MEA与GDL之间的接触压力分布均具有较好的均匀性。
- 刘永昌胡学家谈金祝张晓维
- 关键词：PEM燃料电池接触压力有限元方法
- 垫片材料在模拟的PEM燃料电池环境下损伤机制
- 2012年
- 垫片材料化学性能长时间的稳定性对质子交换膜(PEM)燃料电池密封及其性能至关重要。采用实验的方法研究PEM燃料电池垫片常用材料-硅橡胶材料在模拟的PEM燃料电池环境下的损伤情况。使用2种模拟的PEM燃料电池环境,采用X线光电子能谱(XPS)技术研究弹性体垫片材料暴露在模拟的PEM燃料电池环境下的损伤机制。试验结果表明,垫片材料暴露在PEM燃料电池环境下材料表面的化学结构发生了明显的变化,材料损伤机制主要是硅橡胶材料主链Si—O—Si和侧链Si—CH3逐渐断裂所致。
- 奚天鹏辛艳超谈金祝胡学家张晓维
- 关键词：PEM燃料电池垫片材料
- 封装力对PEM燃料电池气体扩散层孔隙率的影响被引量：5
- 2014年
- 质子交换膜(PEM)燃料电池中气体扩散层(GDL)的孔隙率对整个燃料电池的性能有着重要影响,而封装力是影响燃料电池GDL孔隙率的关键因素之一。采用实验和有限元模拟相结合的方法研究封装力对气体扩散层孔隙率的影响。利用压汞仪测试气体扩散层的平均孔隙率,基于有限元方法建立质子交换膜燃料电池的双极板和气体扩散层的接触模型,研究质子交换膜燃料电池中不同的封装力下气体扩散层的孔隙率变化情况。结果表明:气体扩散层孔隙率的变化沿接触中心线左右对称,接触区域孔隙率分布较为均匀,随着封装力的增加,气体扩散层孔隙率逐渐降低;而未接触区域孔隙率变化不明显。气体扩散层孔隙率有限元模拟结果与实验测试结果相吻合。
- 范留飞谈金祝胡学家周靖张旭
- 关键词：气体扩散层孔隙率有限元方法
- Ca^(2+)对质子交换膜燃料电池性能的影响被引量：7
- 2012年
- 质子交换膜燃料电池(PEMFC)长期运行过程中,其部件因损伤产生的杂质金属离子对燃料电池的电化学性能有重要影响。模拟PEMFC中Ca2+污染燃料电池工况,研究了Ca2+对PEMFC电化学性能的影响。实验结果表明:随着污染时间的增加,燃料电池性能逐渐衰减,当污染时间超过9 h,电池电压急剧降低;在高电流密度区(电流密度>400 mA/cm2),电压衰减最明显。在500 mA/cm2电流密度下恒电流放电2 h后,电压降低了41%。Ca2+的存在及其积累对质子交换膜燃料电池有明显的毒化作用。
- 张晓维奚天鹏谈金祝辛艳超胡学家
- 关键词：质子交换膜燃料电池CA2+污染
