会议专题

气体通过微细通道形成气泡的数值模拟

  本文以直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极CO2气体的排放为研究对象,采用FLUENT 6.2对通过多孔扩散层孔道生成CO2气泡的过程进行模拟,以VOF模型追踪气液界面,考察了阳极通道内液体流速、孔道尺寸等因素对气泡形成过程的影响,同时还模拟研究了从相邻扩散层孔道出来的气泡的形成及聚并过程。研究结果表明:CO2气泡形成过程大致可以分为三个过程,随着时间的推移,CO2气泡最终脱离孔道口。随着阳极通道内液体流速增大,气泡所受的惯性力与剪切力越大,气泡就越容易脱离扩散层孔道,且气泡脱离时的直径越小。随着扩散层孔道尺寸的增大,连接气泡主体与孔道口的气泡颈部增粗,气泡难以脱离,脱离时气泡的直径也越大。从相邻扩散层孔道形成的气泡间会相互影响,随孔间距的减小,影响程度越大。

甲醇燃料电池 微细通道 二氧化碳气泡 数值模拟 扩散层

张怀生 王良华 章渊昶 姚克俭

绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州310032

国内会议

第五届全国化学工程与生物化工年会

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173-173

2008-10-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)