本研究采用格构玻尔兹曼方法(LBM)研究了聚合物电解质膜(PEM)燃料电池的GDL碳纸中液态水的输送。该随机方法用于GDL碳纸的重建。为了研究液态水的行为，对重建的GDL进行了不同的模拟。从PEM燃料电池的GDL中去除，LBM在本研究中模拟了液态水的动力学。研究了GDL的润湿性对去除过程和液态水分布的影响。此外，还探讨了稳定状态下GDL中液态水的动态特性和饱和过程，以及瞬态模式。研究了表面润湿性对GDL中有效聚类的影响、不同簇的融合以及由手指所形成的循环。同时，研究了混合润湿性对GDL液水动力特性和液水饱和度的影响。结果表明，在GDL中插入亲水层的最佳位置是在GDL - gc界面附近。在这种情况下，液态水达到GDL / GC接口所需的时间比单纯的疏水GDL约降低17%。在稳态饱和水平下，通过插入亲水层也能降低18.7%;因此，在gdl - gc界面附近使用亲水层比增加gdl -纤维接触角更有效。不同的验证研究也报告了模型的准确性。
——文章发布于2017年12月30日
