被动式DMFC气泡行为的实验研究和数值模拟
张飞翔，齐 亮，姚克俭
- 浙江工业大学化学工程与材料学院 绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江 杭州 310014
Experimental and numerical simulation study on bubble behavior in passive DMFC
ZHANG Feixiang，QI Liang，YAO Kejian
- State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry-Synthesis Technology，College of Chemical Engineering and Materials science，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，Zhejiang，China
摘要： 在被动式直接甲醇燃料电池（DMFC）中，阳极催化层表面电化学反应生成的二氧化碳（CO2）通过扩散层及时排出阳极通道，对提高直接甲醇燃料电池的性能具有重要意义，因此研究阳极通道内的气液两相流对电池性能的优化具有非常重要的意义。利用计算流体力学模拟软件Fluent，采用VOF（volume of fluid）两相流模型追踪气液界面的方法对静止甲醇溶液中CO2气泡形成的过程进行模拟，利用可视化实验对部分结果进行验证，结果表明：气泡在浮力和表面张力作用下被拉长，受尾部液体剪切力作用脱离，倾斜的扩散层表面有利于气泡尽快的离开孔口，气速较大时气泡在脱离前会出现多次融合，气泡在高浓度甲醇溶液中以气泡链的方式产生。研究结果为扩散层的制备和优化提供了参考。