新型随机重构微孔隙介质模型与扩散特性
发布时间:2018-04-03 19:58
本文选题:质子交换膜燃料电池 切入点:气体扩散层 出处:《同济大学学报(自然科学版)》2017年01期
【摘要】:提出一种使用碳纸气体扩散层微孔隙结构的真实形态参数,构建三维微孔隙结构模型的算法.此方法通过扫描真实的扩散层结构获取结构的特性参数.通过确定三维微结构内纤维系统的中心坐标,循环构建N层纤维系统,达到需求的扩散层厚度,各层纤维系统由随机分布的重叠并相交的纤维结构构成;并将成功构建的模型转换为能够用于流体仿真的数据模型,对结构模型的渗透率进行了验证.结果表明,该方法生成的模型符合真实扩散层的渗透特性.最后,利用该模型对扩散层各项特性参数的变化关系进行了分析,结果可用于扩散层的结构优化设计,更大程度增强渗透传输特性.
[Abstract]:This paper presents an algorithm for constructing a three-dimensional micropore structure model by using the true morphological parameters of the micro-pore structure of the carbon-paper gas diffusion layer.The characteristic parameters of the structure are obtained by scanning the real diffusion layer structure.By determining the central coordinates of the fiber system in the three-dimensional microstructure, the N-layer fiber system is constructed in a circular way to achieve the required thickness of the diffusion layer. The fiber system in each layer is composed of overlapping and intersecting fiber structures with random distribution.The permeability of the structure model is verified by converting the successfully constructed model into a data model that can be used in fluid simulation.The results show that the model generated by this method accords with the permeability characteristics of the real diffusion layer.Finally, the model is used to analyze the relationship between the characteristic parameters of the diffusion layer, and the results can be used to optimize the structure of the diffusion layer and enhance the permeation and transport characteristics to a greater extent.
【作者单位】: 同济大学汽车学院;同济大学新能源汽车工程中心;戴姆勒大中华区投资有限公司;
【基金】:国家自然科学基金(21506165) 中央高校基本科研业务费专项资金
【分类号】:TM911.4;TB383.4
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本文编号:1706689
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