Ex-Situ Characterization of Two-Phase Flow Regimes in Proton-Exchange Membrane Fuel Cells Under Non-Isothermal Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Efficient water management is crucial for the good performances of proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs). The geometric and physical characteristics of the components of a PEMFC as well as operating conditions have an impact on the transport of water through the porous transport layer (PTL) and the two-phase flow regimes in the microchannels. One parameter of importance is the local temperature, which affects properties such as surface tension and is coupled with phase change. Indeed, a temperature difference of about 5K is expected across the PTL, with spatial variations due to the geometry of the flow field plate. We present preliminary results obtained with a first experimental setup for the ex-situ characterization of two-phase flow regimes in the flow channels. Water is pushed through the PTL, which is sandwiched between a porous metal foam and the flow field plate. The air flow rate, temperature and humidity can be controlled. The cell can be heated up by applying an electrical current through the metal foam. A transparent window is located on top of the flow channel. The two-phase flow within the micro-channels is visualized using a high-speed camera and laser-induced fluorescence. Preliminary results obtained under isothermal conditions at room temperature show that different two-phase flow regimes occur in the channels depending on the operating conditions, in good qualitative agreement with data from the literature. Eventually, a new visualization cell is presented that is expected to correct the flaws of the previous design and will allow a better thermal control. It will be possible to adjust the temperature gradient and the mean temperature in order to observe their impact on two-phase flow regimes for different types of PTL and flow rates. The results will provide a better understanding of water transport in PEMFC and benchmark data for the validation of numerical models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».