基于CFD的单通道质子交换膜电解槽性能分析

王玉坤; 朱相源; 毛煜东; 刘吉营

山东建筑大学学报 ›› 2025, Vol. 40 ›› Issue (03) : 53 -61.

王玉坤, 朱相源, 毛煜东, 刘吉营

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摘要

质子交换膜电解槽是清洁无污染、有前景的电解水制氢装置，对其进行研究，有助于提高电解槽的电化学性能。文章建立了一个完整的三维两相非等温传热传质电解槽模型，并分析了多个电池工作参数对电解槽安全性和效率的影响。结果表明：增加入口水流速和膜厚度使阳极催化剂层平均温度分别降低了1.40和2.31 K,提高了电解槽的安全性；使电解槽内阳极侧的氧气体积分数分别降低了26.888%和25.414%,阴极侧的氢气体积分数分别降低了12.667%和9.247%,不利于电解槽氢气和氧气的析出。