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Simulations were performed to examine the effect of wetting contact angle, pressure gradient and surface tension on water transport patterns and water saturation in the catalyst layer. The two sample simulations in Fig. 2 illustrate the effect of increasing hydrophobicity. The left hand side depicts all three phases (water, air, and solid) and the right hand side the corresponding water iso-surfaces. The water penetration patterns reveal a complex fingering process. The results elucidate the significant effect of wettability on dynamic patterns and equilibrium water distribution in catalyst layers. The water transport patterns evolve from “stable displacement”to pure “capillary fingering“. Transition of the water transport pattern from a capillary fingering regime to a stable displacement regime occurs at Lower contact angles result in higher saturation levels and would translate in increased risks of flooding in an operating fuel cell. Conversely, increasing the wettability potentials reduces significantly the transport of water in the domain. The figure also shows that maximum intrusion occurs in conjunction with larger pores. This is consistent with available experimental observations of water transport in hydrophobic electrodes.
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进行模拟以检验润湿接触角,压力梯度和表面张力对催化剂层中水传输模式和水饱和度的影响。图2中的两个样本模拟说明了增加疏水性的效果。左侧显示所有三相(水,空气和固体),右侧显示相应的水等值面。透水模式揭示了复杂的指法处理过程。结果阐明了润湿性对催化剂层中动态模式和平衡水分布的显着影响。输水方式从“稳定位移”演变为“纯毛细管指法”。<br>会增加正在运行的燃料电池中发生洪泛的风险。相反,增加可湿性潜力会显着降低域中水的传输。该图还显示出最大的侵入与较大的孔共同发生。这与疏水性电极中水传输的现有实验观察结果一致。
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进行了模拟,以检查湿润接触角度、压力梯度和表面张力对水运输模式和催化剂层中水饱和度的影响。图2中的两个示例模拟说明了增加疏水性的影响。左侧描绘了所有三个阶段(水、空气和固体),右手侧描绘了相应的水等位表。水穿透模式揭示了一个复杂的指法过程。结果表明,润滑性对催化剂层的动态模式和平衡水分布有显著影响。水运模式从"稳定位移"演变为纯粹的"毛细指"。水运模式从毛细细的指法制度向稳定的流离失所制度的过渡发生在较低的接触角度,导致较高的饱和度,并将<br>转化为在操作燃料电池洪水的风险增加。相反,增加可清洁性潜力可显著减少该领域的水的运输。该数字还显示,最大入侵与较大的毛孔同时发生。这与现有的疏水电极水运实验观测结果一致。
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模拟研究了润湿接触角、压力梯度和表面张力对水在催化剂层中的传输模式和含水饱和度的影响。图2中的两个样品模拟说明了增加疏水性的效果。左侧描绘了所有的三相(水、空气和固体),右侧描绘了相应的水iso表面。水的渗透模式揭示了一个复杂的指进过程。结果表明,润湿性对催化剂层的动力学行为和平衡水分布有显著影响。水的运移模式从“稳定位移”演变为纯“毛细指进”。在较低的接触角下,从毛细指进区到稳定位移区的水传输模式发生转变,导致较高的饱和度水平,并将导致<br>转化为运行中的燃料电池发生水淹的风险增加。相反,增加润湿势会显著减少水在畴中的传输。该图还显示,最大侵入与较大的孔隙同时发生。这与疏水电极中水传输的实验观察结果是一致的。<br>
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