摘要：流道结构优化是提升质子交换膜燃料电池反应气体传输及输出性能的重要手段之一，受水滴表面微流动特性启发，提出一种新型仿生水滴流道，并借助仿真软件COMSOL Multiphysics仿真对比分析仿生水滴流道、波形流道及直流道三者对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能影响。通过对极化曲线、氧气浓度分布、膜电流密度、平均流速以及压降进行分析，结果表明：在仿生水滴流道最大深度为0.65mm、周期数为8的条件下，仿生水滴流道电流密度较波形流道、直流道分别提升为2.1%和6.1%。此外仿生水滴流道在氧气浓度分布、膜电流密度和平均流速上均比波形流道和直流道有着优势，进一步说明仿生水滴流道具有反应气体浓度均匀、输出性能高等特点。
文章目录
引 言
1 数值模型
1.1 物理模型
1.2 模型假设
1.3 控制方程
2 网格无关性验证和模型验证
2.1 网格无关性验证
2.2 模型验证
3 结果分析
3.1 最大深度对电流密度、压降的影响
3.2 周期数对电流密度的影响
3.3 极化曲线和功率密度曲线
3.4 氧气浓度分布
3.5 电流密度分布
3.6 阴极通道内流速分析
4 结 论
