润滑与密封

作者：梁家维，邢彦锋，曹菊勇，张小兵，杨夫勇

单位：上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,

关键词：质子交换膜燃料电池;表面形貌;装配压力;接触压力;泄漏率

基金：上海市自然科学基金项目 （20ZR1422600）

质子交换膜燃料电池 （PEMFC） 作为一种高效的绿色能源转换装置，其密封性能对电池的整体效率和稳定 性至关重要。为研究表面形貌和装配压力对 PEMFC 密封性能的影响，通过构建粗糙表面模型，运用有限元分析 （FEA） 分析不同装配压力和表面粗糙度条件下质子交换膜燃料电池的密封性能。研究发现：随着装配压力增大，密封 表面接触压力和应变位移增加，同时等效泄漏间隙呈指数减小，然而过高的装配压力会导致材料破坏失效；表面粗糙度对接触压力和泄漏率有显著影响，在相同装配压力下，随着表面粗糙度的增加，泄漏率大幅增加，同时表面接触压 力也增大。因此表面粗糙度的增加需要更大的装配压力来达到相同的泄漏率；同时表面粗糙度增大会导致表面接触压 力过大，增加密封失效的风险。

来源：2026年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2026年第2期