近日,我院赖联锋教授团队在国际能源科学领域知名期刊《Applied Thermal Engineering》发表题为《The influence of cooling channel structure on temperature distribution and output performance of fuel cells》的研究论文。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种能量转化器,其利用氢气和氧气作为原料,通过电化学原理实现化学能和电能的直接转化,具有转化高效、性能优异、响应迅速、绿色清洁等优点。燃料电池的实际能量转化效率为50%左右,其余则以大量的热量进行释放,因此开发高效的冷却方式成为热管理研究的重点。团队通过构建一种新型流场构型(波纹流场结构),采用流体仿真方式对该流场开展了数值模拟并进行实验验证,研究过程中针对膜平均温度(Tava)、温度均匀指数(IUT)、净功率密度和Nusselt 数等指标,分析冷却流场构型PEMFC 散热性能的影响,从而实现更高效地散热,改善温度分布,提高PEMFC 输出性能。

图1 PEMFC 工作原理示意图 图2 单流道PEMFC模型示意图
该研究为有效提高燃料电池的输出性能提供了理论参考。赖联锋教授为论文第一作者和论文通讯作者。该研究受到福建省自科基金(2024H6017)等项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2026.129868