氢燃料电池特斯拉阀型极板流动分析及性能研究
解雅雯1
吕承举2
刘洋洋1
王一鸣1
陈忠言3
李新海1
1.山东建筑大学机电工程学院,山东济南 2501012.山东省交通科学研究院,山东济南 2500313.山东氢探新能源科技有限公司,山东济南 250109
摘要：为了改善质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)双极板流场的压力与温度分布,提高PEMFC的功率密度,设计基于特斯拉阀的双极板结构,基于AVL FIRE™ M构建三维多物理场耦合模型,采用控制变量法,对比特斯拉阀夹角、单元间距、流道间距等影响流道结构的关键几何参数对流道压降、温差、最高温度的影响.结果表明:较小的流道间距(6.0～7.0 mm)有利于强化流道脊下传质;较短的单元间距(1.0 mm)能够引入高频流动扰动;适中的特斯拉阀夹角(125°～130°)可在可控压降范围内形成增强传质的涡旋结构.三者协同构建出高效自扰动流场,优先保障反应物供应,强化局域传热传质,提高PEMFC的功率密度与运行稳定性.
关键词：PEMFC特斯拉阀双极板涡流极化曲线
分类号：U469.722(汽车工程)TM911.4(独立电源技术（直接发电）)
资助基金：山东省自然科学基金(ZR2021QE065)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 27-37 )
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