The dynamic response of the stirred tank reactor (STR) polymer electro的简体中文翻译

The dynamic response of the stirred

The dynamic response of the stirred tank reactor (STR) polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell has been explored over the temperature range of 35–105 ◦C. When the fuel cell was operated in the autohumidification mode the fuel cell current “ignited’’ when the membrane water content was greater than a critical level of ∼1.6 H2O/SO3, and it extinguished when the initial membrane water content was below this critical level. Above 70 ◦C, two stable “ignited’’ states were observed at intermediate load resistances; these steady states corresponded to different levels of membrane hydration. At low load resistances only a single ignited steady state was observed with high membrane hydration, and at high load resistances only a single ignited steady state was observed with intermediate membrane hydration. Hysteresis between the two ignited states was observed; the steady state selected depended on the initial conditions in the fuel cell. The time constant for the fuel cell current to reach steady state after a change in the load resistance was ∼ 103–104 s. Below 70 ◦C only one “ignited’’ state and the extinguished state were observed in the autohumidification fuel cell. After 3000 h of operation the STR PEM fuel cell current and effluent relative humidities oscillated autonomously between two membrane hydration states with a period of oscillation of ∼10,000 s. The oscillations showed abrupt transitions indicative of a capacitive switch. These complex dynamics of PEM fuel cell operation are associated with the membrane water uptake. It is hypothesized that water produced and swells the membrane, altering the interfacial membrane–electrode contact.
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搅拌釜反应器(STR)聚合物电解质膜(PEM)燃料电池的动态响应已在35–105℃的温度范围内进行了研究。当燃料电池以自动加湿模式运行时,当膜中的水含量大于约1.6 H2O / SO3的临界水平时,燃料电池电流“点燃”,而当初始膜中的水含量低于该临界水平时,燃料电池电流将消失。 。在70℃以上,在中等负载电阻下观察到两个稳定的“点燃”状态。这些稳态对应于不同水平的膜水合作用。在低负载电阻下,高膜水化仅观察到一个点燃的稳态,而在高负载电阻下,中间膜水化仅观察到一个点燃的稳态。观察到两个点火状态之间的磁滞;选择的稳态取决于燃料电池中的初始条件。负载电阻变化后,燃料电池电流达到稳定状态的时间常数约为103-104 s。在70℃以下,自动加湿燃料电池仅观察到一种“点燃”状态和熄灭状态。在运行3000小时后,STR PEM燃料电池的电流和流出物相对湿度在两个膜水合状态之间自动振荡,振荡周期约为10,000 s。振荡显示出突然的过渡,指示电容性开关。PEM燃料电池操作的这些复杂动态与膜水的吸收有关。假设水产生并使膜膨胀,从而改变了膜与电极的界面接触。
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在35~105~C的温度范围内探讨了搅拌罐反应器(STR)聚合物电解质膜(PEM)燃料电池的动态响应。当燃料电池在自动湿化模式下操作时,当膜含水量大于临界水平∼1.6 H2O/SO3 时,燃料电池电流"点燃",当初始膜含水量低于此临界水平时,燃料电池电流熄灭。在70摄氏度以上,在中间负载电阻时观察到两种稳定的"点火"状态;这些稳定状态对应于不同程度的膜水化。在低负载电阻下,只有一次点燃稳定状态在高膜水化中观察到,在高负载电阻下,只有一个点燃稳定状态观察到中间膜水化。观察到两种点燃状态之间的滞后;选择的稳定状态取决于燃料电池的初始条件。载荷电阻改变后燃料电池电流达到稳定状态的时间常数为∼ 103~104 s.低于70~C,在自动增湿燃料电池中只观察到一个"点火"状态和熄灭状态。运行3000小时后,STR PEM燃料电池电流和污水相对湿度在两个膜水化状态之间自动振荡,振荡周期为∼万 s。振荡显示突然过渡,指示电容开关。PEM燃料电池操作的这些复杂动力学与膜水吸收有关。假设水产生并膨胀膜,改变面间膜-电极接触。
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研究了搅拌槽反应器(STR)聚合物电解质膜(PEM)燃料电池在35–105℃温度范围内的动态响应。当燃料电池在自动加湿模式下运行时,当膜含水量大于1.6 H2O/SO3的临界水平时,燃料电池电流“点火”,当初始膜含水量低于这个临界值时,它就熄灭了。在70℃以上,在中等负载阻力下观察到两种稳定的“点燃”状态;这些稳态对应于不同程度的膜水合作用。在低负载电阻下,高膜水化仅观察到一个单一的点燃稳态,而在高负载电阻下,只有一个单一的点燃稳态观察到中间膜水合作用。观察到两种点火状态之间的滞后现象,稳态选择取决于燃料电池的初始条件。负载电阻变化后,燃料电池电流达到稳定状态的时间常数为∼103–104 s。在70℃以下,在自动增湿燃料电池中只观察到一种“点燃”状态和熄灭状态。运行3000小时后,STR-PEM燃料电池电流和出水相对湿度在两个膜水合状态之间自主振荡,振荡周期为∼10000 s。振荡显示出电容开关的突变。质子交换膜燃料电池运行的这些复杂动力学与膜的吸水率有关。假设水产生并使膜膨胀,从而改变界面膜-电极接触。<br>
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