化工进展
化工進展
화공진전
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2010年
5期
831-838
,共8页
何健烽%章渊昶%朱菊香%姚克俭
何健烽%章淵昶%硃菊香%姚剋儉
하건봉%장연창%주국향%요극검
直接甲醇燃料电池%气泡%生长%脱离%聚并%影响因素
直接甲醇燃料電池%氣泡%生長%脫離%聚併%影響因素
직접갑순연료전지%기포%생장%탈리%취병%영향인소
阳极催化层表面反应生成的CO2气体能否及时通过扩散层和阳极通道排出直接甲醇燃料电池(DMFC),对DMFC的性能及寿命具有重要影响,因此揭示气泡行为机理对DMFC的优化具有重要的意义.本文将DMFC阳极通道内气泡形成过程简化为气体垂直注入恒流液体中形成气泡的过程,利用可视化实验研究了气体垂直注入恒流液体中形成气泡以及气泡脱离的过程,考察了气体流量、液体流量以及浮力对气泡形成、生长及脱离过程的影响.结果表明:气泡的形成由气体的压力和表面张力产生的毛细压力共同作用,气泡生长和脱离过程相对于孕育过程较快;随着气体流量的增加,产生气泡的时间间隔变短,气泡间聚并的位置逐渐向前推移,气泡的脱离时间先减小后增大;随着液体流量的增加,气泡由弹状流向泡状流渐变,气泡的脱离时间先急剧变小,后趋于平缓;浮力对竖直向下形成气泡的影响较为明显,浮力的作用使竖直向下不易形成气泡且难于脱离孔道口.
暘極催化層錶麵反應生成的CO2氣體能否及時通過擴散層和暘極通道排齣直接甲醇燃料電池(DMFC),對DMFC的性能及壽命具有重要影響,因此揭示氣泡行為機理對DMFC的優化具有重要的意義.本文將DMFC暘極通道內氣泡形成過程簡化為氣體垂直註入恆流液體中形成氣泡的過程,利用可視化實驗研究瞭氣體垂直註入恆流液體中形成氣泡以及氣泡脫離的過程,攷察瞭氣體流量、液體流量以及浮力對氣泡形成、生長及脫離過程的影響.結果錶明:氣泡的形成由氣體的壓力和錶麵張力產生的毛細壓力共同作用,氣泡生長和脫離過程相對于孕育過程較快;隨著氣體流量的增加,產生氣泡的時間間隔變短,氣泡間聚併的位置逐漸嚮前推移,氣泡的脫離時間先減小後增大;隨著液體流量的增加,氣泡由彈狀流嚮泡狀流漸變,氣泡的脫離時間先急劇變小,後趨于平緩;浮力對豎直嚮下形成氣泡的影響較為明顯,浮力的作用使豎直嚮下不易形成氣泡且難于脫離孔道口.
양겁최화층표면반응생성적CO2기체능부급시통과확산층화양겁통도배출직접갑순연료전지(DMFC),대DMFC적성능급수명구유중요영향,인차게시기포행위궤리대DMFC적우화구유중요적의의.본문장DMFC양겁통도내기포형성과정간화위기체수직주입항류액체중형성기포적과정,이용가시화실험연구료기체수직주입항류액체중형성기포이급기포탈리적과정,고찰료기체류량、액체류량이급부력대기포형성、생장급탈리과정적영향.결과표명:기포적형성유기체적압력화표면장력산생적모세압력공동작용,기포생장화탈리과정상대우잉육과정교쾌;수착기체류량적증가,산생기포적시간간격변단,기포간취병적위치축점향전추이,기포적탈리시간선감소후증대;수착액체류량적증가,기포유탄상류향포상류점변,기포적탈리시간선급극변소,후추우평완;부력대수직향하형성기포적영향교위명현,부력적작용사수직향하불역형성기포차난우탈리공도구.
