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作者：孙海林;郝亮;
单位：上海理工大学能源与动力工程学院;
摘要：质子交换膜电解水制氢技术在制氢领域有着广阔的发展前景，为深入研究该技术，文章使用商业软件Comsol Multiphysics建立了一个考虑膜内水分输运的三维、两相、非等温全耦合质子交换膜电解槽模型，以精确地描述质子交换膜电解槽在实际运行中的传输反应过程，并分析梯形和矩形流道结构下质子交换膜电解槽性能的差异。研究结果表明：梯形流道结构的电解槽性能优于矩形流道，在2.4 V的工作电压下，性能提升了5.5%；相较于矩形流道，梯形流道具有更出色的水/气传输性能，在2.4 V的工作电压下，梯形流道阳极催化层内的水饱和度比矩形流道提高了7.92%，氧气浓度降低了10.36%，膜内含水量提高了1.22%，膜电导率提高了1.75%，但两种流道膜内温度的差异并不显著。
关键词：质子交换膜电解槽;;模型;;流道结构;;传输反应过程
基金资助：上海市自然科学基金项目(23ZR1443800)
