基于COMSOL的PEM电解槽多物理场耦合三维两相流模拟研究：电流密度分布及析氢、析氧过程的影响分析

简介：
本研究利用COMSOL软件进行质子交换膜（PEM）电解槽的三维两相流仿真，详细探讨了电流密度分布及其对析氢和析氧过程的影响。通过多物理场耦合模拟，深入剖析了优化电解槽性能的关键因素。 PEM电解槽的三维两相流模拟研究：探究电流密度分布与析氢、析氧过程的影响（使用COMSOL软件进行分析）。这项研究涵盖了电化学、传质及气体产生的多物理场耦合，利用COMSOL软件在复杂环境下对多孔介质中的电流密度和气体体积分数进行了详细分析。通过三维两相流模拟，包括电化学反应、气液两相传质过程以及析氢与析氧的热效应等多方面因素，研究了这些因素如何影响电解槽内的电流分布、氢气和氧气的浓度变化及水分含量。 该模型既适用于单通道也适合于多通道的情况。PEM电解槽的研究涉及电化学反应、传质现象、气体生成以及化学反应热等多个物理场耦合效应，并且通过COMSOL软件分析了在多孔介质中的物质传输对电流密度分布的影响，同时研究氢气和氧气的体积分数变化及液态水的比例。 综上所述，这项工作利用先进的模拟技术来深入理解PEM电解槽的工作机理及其性能特性。