金沙官网教师冯鹏飞博士开展了质子交换膜燃料电池水管理研究。其研究成果 “Numerical investigations of two-phase flow coupled with species transport in proton exchange membrane fuel cells” 在工程技术领域国际权威期刊Energy（中科院一区Top）上发表（https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127918）
质子交换膜燃料电池作为最有希望的新一代绿色能源动力系统，有助于解决能源危机和环境污染等问题。然而，如何有效地控制和调节燃料电池内水的产生、传输、分布和排放，仍然是燃料电池面临的技术挑战。
本研究评估了流道中液态水对燃料电池性能的影响，基于动态接触角模型构建了液态水粘附力，开发了1D + 3D耦合的数值模型，建立了一种VOF + Species transport耦合的计算方法，同时实现了对液态水的动态追踪、多组分气体质量传递、热传输和电极反应的构建。对液态水体积、形态和分布对燃料电池性能的影响做了综合评估。研究表明，液态水覆盖率是影响质量传递和电池性能的关键因素。而液膜形态相比液滴形态，能降低液态水覆盖率，从而更有利于水管理和提升电池性能。该研究得到了湖南省自然科学基金青年项目的支持。
