行业要闻
企业动态
中国科学院力学研究所与北京工业大学郭航教授及其研究团队合作，利用力学所百米落塔，在国际上率先对质子交换膜燃料电池（PEMFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）等内部伴随有电化学反应的气液两相流动特征及相关燃料电池的电性能变化进行了短时微重力实验研究，并与地面常重力实验相比较，真正地将重力作为可控变量，弥补了以往在地面常规重力环境通过改变流道倾角来研究重力效应的做法在方法论上的明显不足。
最近，该联合研究团队报道了不同重力条件下PEMFC阴极流道（蛇形单通道，截面积2×2 mm2）内的气液两相流动特征及其对PEMFC电性能的影响，发现与地面常重力环境相比，重力水平的降低导致阴极流道内的水气两相流型发生极大变化，进而直接影响到PEMFC电性能（如图）。实验还发现重力对PEMFC内水气两相流及其电性能的影响与电池运行状态相关：在大电流密度、高产水区，PEMFC阴极流道内由电化学反应生成的液态水在常重力条件下倾向于在垂直向上流道中汇聚，造成流道液泛淹没，阻碍反应物的有效供应及产物的及时排出；而在微重力条件下则倾向于随气流移动，易于排出，从而能有效抑制流道液泛淹没，相应的电性能在微重力条件下比常重力时有4.6%的提高。而在小电流密度、低产水区，微重力条件下分散水滴汇聚会阻塞流道，引起电性能比常重力时降低约6.6%。详见Guo H, Liu X, Zhao JF, Ye F, Ma CF. Experimental study of two-phase flow in a proton exchange membrane fuel cell in short-term microgravity condition. Applied Energy, 2014, 136: 509-518。
