In this study, a three-dimensional,

In this study, a three-dimensional, single-phase model has been established to investigate the performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) with serpentine flow fields. The model was operated in the temperature range of 333–353 K, the pressure range of 1–3 atm, gas diffusion layer (GDL) range of 0.3–0.6, both anode and cathode relative humidity range (RH) of 10–100%. The current density and power density of PEM fuel cell was measured according to these varying operation parameters. The V-I characteristic of PEMFC was obtained for these different values of input parameters. The numerical simulation was realized with a PEM fuel cell model based on the FLUENT computational fluid dynamics (CFD) software. The performance of a PEM fuel cell increases with the increase of operating pressure because of partial pressure and diffusivity of reactant gases resulting in decreasing the mass transport resistance. It is also found that temperature has an important effect on the performance of PEMFC by the results of study. Even though after exceeding a definite temperature cell performance decreases. The results showed that the maximum power density was reached with 0.6 GDL porosity, RHa = 100% and RHc = 10% and the value of pressure of 3 atm. Also simulation results were compared with the experimental data reported in literature and showed good agreement between the model and experimentalresults.

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在这项研究中，建立了一个三维单相模型来研究具有蛇形流场的质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能。该模型在333–353 K的温度范围内，压力范围为1–3 atm，气体扩散层（GDL）范围为0.3–0.6，阳极和阴极相对湿度范围（RH）为10–100％的情况下运行。根据这些变化的运行参数测量PEM燃料电池的电流密度和功率密度。对于这些不同的输入参数值，可以获得PEMFC的VI特性。使用基于FLUENT计算流体动力学（CFD）软件的PEM燃料电池模型实现了数值模拟。PEM燃料电池的性能随工作压力的增加而增加，这是因为反应气体的分压和扩散性导致了传质阻力的降低。研究结果还发现温度对PEMFC的性能有重要影响。即使超过一定温度，电池性能也会下降。结果表明，在0.6 GDL孔隙率，RHa = 100％和RHc = 10％且压力值为3 atm时达到了最大功率密度。仿真结果与文献报道的实验数据进行了比较，表明模型与实验结果吻合良好。研究结果还发现温度对PEMFC的性能有重要影响。即使超过一定温度，电池性能也会下降。结果表明，在0.6 GDL孔隙率，RHa = 100％和RHc = 10％且压力值为3 atm时达到了最大功率密度。仿真结果与文献报道的实验数据进行了比较，表明模型与实验结果吻合良好。研究结果还发现温度对PEMFC的性能有重要影响。即使超过一定温度，电池性能也会下降。结果表明，在0.6 GDL孔隙率，RHa = 100％和RHc = 10％且压力值为3 atm时达到了最大功率密度。仿真结果与文献报道的实验数据进行了比较，表明模型与实验结果吻合良好。<br>结果。

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本研究建立了三维单相模型，研究蛇形流场的质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能。该模型在333~353 K的温度范围内运行，压力范围为1~3 atm，气体扩散层（GDL）范围为0.3~0.6，阳极和阴极相对湿度范围（RH）为10~100%。根据这些不同的操作参数测量PEM燃料电池的电流密度和功率密度。对于这些不同的输入参数值，获得了PEMFC的V-I特性。基于R比计算流体动力学（CFD）软件的PEM燃料电池模型实现了数值仿真。PEM燃料电池的性能随着工作压力的增加而增加，因为部分压力和反应性气体的扩散性导致质量运输阻力降低。研究结果表明，温度对PEMFC的性能有重要影响。即使超过一个确定的温度细胞性能降低。结果表明，0.6 GDL孔隙度、RHa =100%和RHc=10%，压力值为3 atm，达到最大功率密度。对仿真结果与文献中报告的实验数据进行了比较，表明模型与实验结果吻合良好。<br>结果。

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本文建立了一个三维单相模型，研究了具有蛇形流场的质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能。该模型在333-353K的温度范围内，1-3atm的压力范围内，气体扩散层（GDL）的范围为0.3-0.6，阳极和阴极的相对湿度（RH）均为10-100%。根据这些变化的运行参数，测量了PEM燃料电池的电流密度和功率密度。在这些不同的输入参数值下，获得了PEMFC的V-I特性。采用基于FLUENT计算流体力学（CFD）软件的PEM燃料电池模型进行数值模拟。PEM燃料电池的性能随着操作压力的增加而提高，这是由于反应气体的分压和扩散系数降低了传质阻力。研究结果还发现温度对PEMFC的性能有重要影响。即使超过一定温度后，电池性能也会下降。结果表明，当孔隙率为0.6gdl，RHa=100%，RHc=10%，压力为3atm时，达到了最大功率密度。并将仿真结果与文献报道的实验数据进行了比较，结果表明模型与实验结果吻合良好<br>结果。<br>

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