Veröffentlichungen und Präsentationen

    工业级电解水制氢槽中存在的“气泡效应”是造成电制氢效率降低的关键因素之一。“气泡效应”是指分别于阳极和阴极产生的氧气和氢气覆盖在催化层表面并阻碍电解液与催化剂接触的现象，该现象导致电极的有效反应面积降低，进而降低了电流密度和制氢效率。为此，需要对电解槽流道内的气液两相流进行建模仿真。

工业级电解槽大多采用乳突型电极板，以实现流场的相对均匀分布。团队利用COMSOL Multiphysics软件中的双欧拉模型仿真了该流道内的气液两相流场，包括电解液的流速场和气相体积分数分布。仿真结果还验证了乳突型电极板的局部凸起和凹陷对气泡效应的改善作用，其中凹陷结构增加了水力半径从而减小了流阻，而凸起结构的绕流效应使流场的空间分布更加均匀。 此外，团队还研究了阶跃电压输入下流道内气液两相流场的瞬态响应，仿真结果可以看到气泡在局部的逐渐堆积效应，正式由于秒级的气液两相流场暂态过程，电解槽电流密度也需要数秒才能达到稳态。