Modelado de red de poros para el transporte de agua y vapor en la capa micro porosa y la capa de difusión de gas de una celda de combustible de electrolito polimérico
Autores: Qin, Chao-Zhong; Hassanizadeh, S. Majid; Van Oosterhout, Lucas M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Modelado de red de poros para el transporte de agua y vapor en la capa micro porosa y la capa de difusión de gas de una celda de combustible de electrolito polimérico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
ánodo
Célula de combustible de electrolito polimérico
Capa microporosa
Gestión del agua
Transporte de vapor
Conductividad térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En el lado del cátodo de una celda de combustible de electrolito polimérico (PEFC), una capa microporosa (MPL) añadida entre la capa de catalizador (CL) y la capa de difusión de gas (GDL) juega un papel importante en la gestión del agua. En este trabajo, mediante el uso de modelos de redes de poros tanto cuasiestáticos como dinámicos, se ha investigado el transporte de agua y vapor en el MPL y el GDL. Ilustramos cómo el MPL mejoró la gestión del agua en el cátodo. Además, se encontró que el transporte dinámico de agua líquida en el GDL era muy sensible al gradiente térmico acumulado a lo largo de la dirección a través del plano. Por lo tanto, podemos controlar la condensación de vapor de agua solo a lo largo de las interfaces de tierra del GDL ajustando adecuadamente la conductividad térmica del GDL. Nuestros resultados numéricos pueden proporcionar pautas para optimizar las estructuras de poros del GDL para una buena gestión del agua.
Descripción
En el lado del cátodo de una celda de combustible de electrolito polimérico (PEFC), una capa microporosa (MPL) añadida entre la capa de catalizador (CL) y la capa de difusión de gas (GDL) juega un papel importante en la gestión del agua. En este trabajo, mediante el uso de modelos de redes de poros tanto cuasiestáticos como dinámicos, se ha investigado el transporte de agua y vapor en el MPL y el GDL. Ilustramos cómo el MPL mejoró la gestión del agua en el cátodo. Además, se encontró que el transporte dinámico de agua líquida en el GDL era muy sensible al gradiente térmico acumulado a lo largo de la dirección a través del plano. Por lo tanto, podemos controlar la condensación de vapor de agua solo a lo largo de las interfaces de tierra del GDL ajustando adecuadamente la conductividad térmica del GDL. Nuestros resultados numéricos pueden proporcionar pautas para optimizar las estructuras de poros del GDL para una buena gestión del agua.