10月8日消息，挪威、德国研究团队（Kristoffer Skjelanger、Anna Mareike Kostelecky、Maziar Veyskarami、Timo Koch）在预印本平台arXiv发表研究，开发出一种将离散微气泡输运与连通两相流耦合的混合孔网络模型（PNM），并首次将其应用于旋转质子交换膜（PEM）电解槽多孔传输层的流动仿真，论文于10月7日提交。

PEM电解槽是绿氢制取的核心装备，其多孔传输层内的气液两相流动直接决定电解效率：阳极产生的氧气泡若滞留在孔隙中，会堵塞液态水通路、增大传质阻力。该模型将动态两相孔网络与拉格朗日气泡追踪器耦合，并用方形喉道内的孔尺度斯托克斯模拟为气泡浮力速度、气泡占据喉道的水力阻力以及液流-气泡双向耦合提供闭合关系；验证测试覆盖了质量守恒、压力-流动耦合、气泡生长、对流、合并、捕集及向连通气相的转移等全部关键物理过程。

网络模拟的核心发现是：增大表观重力（如旋转电解槽中的离心效应）可使更多比例的产气以离散气泡形式输运，其机理主要是脱附半径减小——气泡尺寸变小后更容易穿过孔隙网络，从而缓解气堵。这一结果为近年来备受关注的旋转/离心PEM电解槽路线提供了孔尺度层面的定量设计依据，也可推广至其他涉及多孔介质内气泡输运的电化学装置（如燃料电池、电解水器件）的仿真优化。 （来源：arXiv）