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燃料电池电极中的热传输

2014-08-13 10:08 出自 燃料电池 http://www.agrsscert.com/

在构建燃料电池热传输模型的过程中,一个关键的参数是确定热在电极的何处被释放。大多数研究人员忽视了辐射传输,但众所周知,电极吸收、散发和传输辐射。对这种辐射传输进行建模,将有助于在未来开发更好地燃料电池。

为了准确预测温度相关的参数以及反应速度和物质传输,需要准确确定温度和热分布。对电极中的热传输进行求解是一项富有挑战性的任务,原因是对流型、辐射性和传导性热传输均存在于电极中。电极和流道中的热传输公式相类似,但对电极存在三方面的主要不同:

流道中的热传输由对流和辐射主导,而电极中的热传输则有传导起主要作用。

电极的多孔特性使热传输模型变得复杂起来;此外,对从气体状态到固体状态的热传输很难建模。

相比流道(其中的热源很大,是一个已知参数),对电极中的热源很难建模。

能量守恒公式对多孔媒介建模最有用。

电极中的热可由几种不同方法产生:

因活化和传输损失而产生的热。不转化为电流的能量将以热终结,这种热在电极中被释放。

因电化学反应而引起的熵的变化将产生热。熵热效应可以是吸热的或放热的,在两极产生的量是不同的。

如果燃料电池(Fuel Cell)中存在内部重整,那么化学反应还将产生能量释放或吸收。该过程通常作为散热来建模。

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