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龙图腾网恭喜湘潭大学申请的专利一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116505027B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310428310.2，技术领域涉及：H01M8/04298；该发明授权一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法是由左青松;欧阳亦宣;陈伟;沈壮;朱国辉;李启明;翟润行;马颖;张翮辉设计研发完成，并于2023-04-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法，包括以下步骤：首先根据质子交换膜燃料电池的几何结构进行三维建模；通过网格划分将网格模型导入计算流体力学软件进行模拟计算；通过对计算结果的后处理，得到燃料电池阴极扩散层与催化层交界面的氧气分布云图及其均匀性系数；通过调整旋转角速度，来改善反应物在燃料电池内的对流扩散、提高氧气分布的均匀性，从而达到优化质子交换膜燃料电池输出性能的目的。本发明能够优化反应物在燃料电池内的均匀分布、提高其输出性能，节省了时间和经济成本，为质子交换膜燃料电池性能的提升提供了新的思路。

本发明授权一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法在权利要求书中公布了：1.一种旋转型质子交换膜燃料电池性能优化方法，其特征在于，具体如下：S1：根据质子交换膜燃料电池的几何结构，通过三维建模软件构建质子交换膜燃料电池的三维结构模型，所述模型包括燃料电池的阳极部分和阴极部分，以及设置于燃料电池阳极和阴极部分之间的质子交换膜；所述阳极部分包括阳极极板、阳极反应物流道、阳极气体扩散层和阳极催化层；所述阴极部分包括阴极催化层、阴极气体扩散层、阴极反应物流道和阴极极板；其中阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层依次组合形成膜电极组件；通过网格划分软件，根据几何模型的结构特征进行分割和关联，将所述质子交换膜燃料电池的几何模型进行网格划分得到网络模型；最后输出msh格式的网格文件，并导入到计算流体力学软件对质子交换膜燃料电池进行模拟计算；S2：在S1的基础上，在计算流体力学软件中建立PEMFC数值模型；同时设置所述网络模型的边界条件后进行计算；当计算收敛后，对计算结果进行后处理，选择计算结果中的反应物分布情况，以质子交换膜燃料电池阴极扩散层与催化层的交界面为对象，绘制该界面的氧气分布云图，并计算其均匀性系数；S3：根据S2中氧气分布云图以及均匀性系数，执行S31或S32；S31：若S2中氧气分布均匀性系数大于K，则该质子交换膜燃料电池模型无需优化，执行S5；S32：若S2中氧气分布均匀性系数小于K，则对质子交换膜燃料电池进一步优化，执行S4；S4：以质子交换膜燃料电池圆盘中心为旋转中心，根据情况调整旋转角速度ω；S41：若S2中氧气分布均匀性系数小于K，将该质子交换膜燃料电池初始旋转角速度记为ω0；S42：将该旋转角速度设为ω1，ω0ω1；在该旋转型质子交换膜燃料电池模型的情况下重复S2，判断当旋转角速度为ω1时氧气分布均匀性系数是否大于K；S43：若S42中氧气分布均匀性系数大于K，则执行S5；S44：若S42中氧气分布均匀性系数小于K，则将该旋转角速度变为ωi+1＝2ωi-ωi-1，i的初始值为1；在该旋转型质子交换膜燃料电池模型的情况下重复S2，判断当旋转角速度为ωi+1时氧气分布均匀性系数是否大于K；S45：若S44中氧气分布均匀性系数大于K，则执行S5；S46：若S44中氧气分布均匀性系数小于K，则执行S44对i进行加1操作，直至均匀性系数大于K，执行S5；S47：若优化无效，则将该旋转角速度变为ωi+1＝ωi-0.5ωi-1，i的初始值为1；在该旋转型质子交换膜燃料电池模型的情况下重复S2，判断当旋转角速度为ωi+1时氧气分布均匀性系数是否大于K；S48：若S47中氧气分布均匀性系数大于K，则执行S5；S49：若S47中氧气分布均匀性系数小于K，则执行S44；S5：根据数值模拟结果，比较优化前后质子交换膜燃料电池极化曲线和输出功率密度曲线；再通过净输出功率的计算，判断该优化是否有效；S51：若S5中优化后净功率大于或等于前一次优化后的净功率，则优化有效、优化结束；S52：若S5中优化后净功率小于前一次优化后的净功率，则优化无效执行S47，直至优化后净功率大于或等于前一次优化后的净功率，优化结束。

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