仿真APP应用案例——氢燃料电池风冷散热仿真分析

氢燃料电池作为一种清洁、高效的能源技术，近年来在政策推动和技术进步的双重作用下，逐步走进人们的视野。

氢燃料电池在工作过程中会产生热量，这是其电化学反应的一个必然结果。氢燃料电池通过氢气和氧气的化学反应产生电能和水，这一过程中会释放出能量，部分能量转化为电能供车辆使用，而另一部分则转化为热能。具体来说，氢燃料电池的发热原因主要包括以下几个方面：

内部化学反应：在将化学能转化为电能的过程中，反应并非 100% 有效，部分能量会以热能形式散失，导致电池发热。

电阻产生：电池内部的电极、电解质等存在电阻，电流通过时，根据焦耳定律，会产生热量。

氢燃料电池的发热虽然是其正常工作的一个表现，但过高的温度却会对电池产生一系列的危害：

• 降低电池性能：温度过高会导致氢燃料电池内部的质子交换膜和催化层的水含量下降，从而降低质子电导率，影响电池的输出电压和性能

• 加速电池老化：高温会加速电池内部材料的化学降解，导致催化剂失活、电解质膜破坏等问题，从而降低电池的使用寿命。

• 安全隐患：过高的温度还可能引发电池内部的热失控，导致电池损坏甚至发生爆炸等安全事故。
  

为了维持氢燃料电池的正常工作并延长其使用寿命，必须采取有效的措施来控制电池的温度。

电池风冷散热仿真分析APP封装了氢燃料电池模组的流体的物性、外壳的物性、电池的物性、网格尺寸如整体网格尺寸、大小网格尺寸及固体网格细化尺寸、入口流速、出口压力及外部对流换热系数、环境温度、电池热生成率等参数。可快速计算不同外部边界条件关键参数的氢燃料电池风冷在不同工况下的温度及冷却状态。

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