《表1 平行流场的设计与研究》

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《质子交换膜燃料电池流场板研究进展》

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综上所述，基于平行流场的设计与研究主要包括流道尺寸、流道截面、进口分配段和流道布置四个方面，具体的设计方向与内容、改善因素与结论总结在表1中。在一定设计工况下，基于流道尺寸主要研究了当流道截面从流场入口到出口不变时不同流道宽度、深度以及脊宽对电池性能产生的影响，众多研究表明将平行流道的尺寸设置在1 mm以内，适当减小流道尺寸，且流道在流场中越致密越有利于燃料电池性能的提升；同时当流道尺寸从流道入口到流道出口发生渐变和突变时，研究也表明能够在一定程度上增强反应物向气体扩散层的扩散传质，从而提高电池的电流密度和功率密度。基于流道截面的设计，一方面流道截面的几何形状不仅限于矩形，通过改进流道截面起到降低流场压降、改善水管理等作用；另一方面，流道中不同形状挡板结构的设置在增强反应物扩散传质提高电池性能的同时可能会增加压力损失，不当的挡板设计还会不利于排水，因此需要综合考虑多种因素确定挡板布局。在流道布置方面，各种结构的分流道设计相比直通流道设计可使反应物在流场中的分配均匀性得到改善，反应物的利用率因此也会提高。在进口分配段设计方面，微分配器和缓冲区的设置能够改善反应物进入流场之初在各个流道内的分布状态。