李志遠(yuǎn)，李 娜，李慶雨，包 成?，滕 越

1) 國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司, 北京 100052 2) 北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院, 北京 100083 3) 國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 合肥 230601

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有效率高、響應(yīng)速度快和綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、分布式能源電站和電子通信等領(lǐng)域[1-5]. PEMFC陰極由電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的液態(tài)水會(huì)堵塞氣體擴(kuò)散層中的孔隙，導(dǎo)致“水淹”現(xiàn)象的發(fā)生. 液態(tài)水還將覆蓋催化劑層中的活性位點(diǎn)，導(dǎo)致反應(yīng)物的輸運(yùn)受阻. 此外，質(zhì)子交換膜的導(dǎo)電性是其含水量的強(qiáng)函數(shù)[6]，膜脫水將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的歐姆極化. 水管理是PEMFC系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題[7-10].其中膜增濕器作為水管理子系統(tǒng)關(guān)鍵部件，可以直接利用燃料電池系統(tǒng)的熱/濕尾氣實(shí)現(xiàn)入口反應(yīng)氣體增濕. 在膜增濕器中，濕熱空氣（或液態(tài)水）和干空氣分別流經(jīng)膜兩側(cè)的流道，水和熱量在濃度差和溫差的驅(qū)動(dòng)下從濕側(cè)傳遞到干側(cè). 在現(xiàn)代車用燃料電池系統(tǒng)中，通常采用電堆陰極尾氣的濕熱空氣對(duì)電堆入口的干空氣進(jìn)行增熱增濕，使得膜增濕器與燃料電池工況強(qiáng)耦合. 并且，膜增濕器對(duì)PEMFC系統(tǒng)的緊湊優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)行具有重要作用[11-13].

Chang等[14]就PEMFC的加濕方法及相關(guān)研究進(jìn)行了綜述，并介紹了各種加濕方法的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn). 其中，膜加濕器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、運(yùn)行范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，成為汽車用PEMFC系統(tǒng)加濕器的首選方法. Lao等[15]通過(guò)對(duì)PEMEC加濕系統(tǒng)的測(cè)試，確定了影響加濕性能的主要因素為工作壓力、溫度和流量. 數(shù)學(xué)模型方面：Yu等[16]建立了膜增濕器傳熱傳質(zhì)模型，研究表明，膜傳熱可以增強(qiáng)傳質(zhì). Park和Oh[17]使用一維解析模型研究了氣體流量對(duì)膜增濕器相對(duì)濕度的影響，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好. Hashemi-Valikboni等[18]基于FLUENT建立了膜增濕器三維數(shù)值模型，考察了階梯、正弦和鋸齒三種不同的通道類型對(duì)增濕器的影響，結(jié)果表明，階梯形結(jié)構(gòu)的增濕效果最好. 常國(guó)峰等[19]建立仿真模型，從壓力、濕度及膜兩側(cè)流動(dòng)方向三個(gè)方面對(duì)膜增濕器性能進(jìn)行研究，得出濕側(cè)壓力和濕度增加以及逆流布置有利于提高水蒸氣滲透量. 陳武斌等[20]進(jìn)行了計(jì)算流體力學(xué)仿真，得出膜增濕器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流動(dòng)均勻性有重要影響. 包成等[21]基于傳熱/傳質(zhì)比擬，建立了膜增濕器分布式參數(shù)模型，并進(jìn)一步分析了三種陽(yáng)極增濕方式對(duì)PEMFC系統(tǒng)水熱管理的影響. Afshari和Baharlou[22]建立了膜增濕器的解析模型，分析了膜厚、膜面積和流道水力直徑等尺寸參數(shù)對(duì)增濕器性能的影響. 結(jié)果表明，低膜厚和大膜面積可以提高增濕器性能. 但是，大面積增濕板的使用在提高增濕器性能的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致成本和尺寸增加[23]，還可能導(dǎo)致污染物的聚集[24]. 實(shí)驗(yàn)方面：Cahalan等[25]建立了PEMFC膜增濕器試驗(yàn)臺(tái)，并進(jìn)行了不同雷諾數(shù)下的模擬. Hwang等[26]研究了不同流量和濕度條件下的增濕器性能，研究表明，增加流量可以線性地增加其壓降，提高濕側(cè)入口露點(diǎn)溫度會(huì)降低加濕性能. Chen等[27]發(fā)現(xiàn)膜增濕器通道的深度和寬度都需精確考慮，以最大限度地減少壓力損失和增加傳熱傳質(zhì).

文獻(xiàn)調(diào)研表明，現(xiàn)有的膜增濕器研究大多集中于增濕器部件級(jí)別的分析討論，干側(cè)和濕側(cè)的流體熱力狀態(tài)往往是獨(dú)立的，燃料電池電堆與膜增濕器整體的耦合研究較為缺乏. 現(xiàn)代的車用燃料電池系統(tǒng)通常采用陰極出口氣體，通過(guò)膜增濕器對(duì)電堆入口空氣進(jìn)行增熱增濕. 燃料電池與膜增濕器的強(qiáng)耦合，引入約束包括：濕側(cè)和干側(cè)的干空氣質(zhì)量基本保持不變（除O2消耗）、壓力基本相等、濕側(cè)入口為PEMFC陰極出口的飽和增濕流體等. 同時(shí)，相對(duì)于部件級(jí)分析，本工作擬在系統(tǒng)級(jí)層次，較為全面和系統(tǒng)地研究膜增濕器濕側(cè)和干側(cè)的入口質(zhì)量流量、溫度、壓力以及膜厚度和面積對(duì)膜增濕器性能的影響，可以為膜增濕器關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)選型提供參考依據(jù).

1 數(shù)學(xué)建模

本文所研究的膜增濕器模型由濕側(cè)流道、干側(cè)流道和膜組成，如圖1所示. 進(jìn)入膜增濕器濕側(cè)的氣體為來(lái)自燃料電池陰極出口的熱濕空氣，進(jìn)入膜增濕器干側(cè)的氣體為干空氣. 水和熱量通過(guò)膜從濕側(cè)傳遞到干側(cè)，對(duì)干空氣進(jìn)行加熱增濕，進(jìn)入電堆陰極入口. 氧氣在電堆內(nèi)部參與電化學(xué)反應(yīng)，消耗氧氣生成水，陰極出口氣體流入膜增濕器形成閉環(huán).

圖1 膜增濕器系統(tǒng)示意圖Fig.1 Diagram of a membrane humidifier system

1.1 模型假設(shè)

（1）僅考慮穩(wěn)態(tài)；

（2）干濕空氣被認(rèn)為是理想氣體；

（3）膜被認(rèn)為是一種具有各向同性、均勻多孔性和滲透性的多孔介質(zhì)；

（4）膜增濕器與周圍環(huán)境絕熱；

（5）比熱容和對(duì)流換熱系數(shù)保持恒定；

（6）燃料電池陰極出口（或增濕器入口）氣體在燃料電池工作溫度下為飽和加濕狀態(tài).

1.2 模型方程

如圖1所示. 由熱力學(xué)第一定律，得濕側(cè)和干側(cè)控制方程如下：

式中：下標(biāo)1表示濕側(cè)，2表示干側(cè)，air表示干空氣，v表示水蒸氣，下標(biāo)in表示入口，out表示出口；m 為質(zhì)量流量，kg·s-1；mv,mem為濕側(cè)通過(guò)膜傳遞到干側(cè)水的質(zhì)量流量，kg·s-1；q為濕側(cè)向干側(cè)傳遞的熱量，J·s-1；h 為質(zhì)量比焓，J·kg-1.

2 性能表征參數(shù)

本文使用四個(gè)參數(shù)表征膜增濕器的傳熱傳質(zhì)性能：水傳輸量、傳熱量、干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率. 其中，水傳輸量、傳熱量和干側(cè)出口相對(duì)濕度分別由式(8)、(16)和(13)計(jì)算；類似于換熱器的傳熱有效度，定義水分傳遞率為干側(cè)所接收的水量占最大可傳遞水量的比例，是水傳輸能力的體現(xiàn)，由下式計(jì)算：

式中：d為含濕量，kg·kg-1干空氣，即每千克干空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量，由下式表示：

式中：P為氣體總壓力，Pa.

3 數(shù)值求解

在Matlab/Simulink中相應(yīng)的分立元件構(gòu)建圖形化數(shù)學(xué)模型，結(jié)合Algebraic Constraint模塊實(shí)現(xiàn)算法迭代，采用龍格庫(kù)塔方法求解非線性方程組.表1所示為數(shù)值求解的基本工況參數(shù).

表1 工況參數(shù)Table1 Operating parameters

4 結(jié)果與討論

4.1 空氣流量對(duì)增濕器性能的影響

如圖1所示，干空氣經(jīng)過(guò)膜增濕器加熱增濕后進(jìn)入燃料電池，在陰極出口通常達(dá)到飽和狀態(tài)，進(jìn)入膜增濕器的濕側(cè). 整個(gè)流程中，干空氣流量基本保持不變（除燃料電池中的氧氣消耗），即在燃料電池系統(tǒng)用膜增濕器的兩側(cè)流體是相互耦合的.

假定PEMFC系統(tǒng)電堆設(shè)計(jì)功率為30 kW，設(shè)定工作電壓0.7 V，過(guò)量空氣系數(shù)2.5，工作壓力0.2 MPa時(shí)，工作溫度353.15 K，陰極入口空氣量約為 900 L·min-1，折合質(zhì)量流量約為 0.0382 kg·s-1. 保持其他參數(shù)不變，當(dāng)PEMFC工作電壓范圍為0.3～1.0 V時(shí)，令膜增濕器干側(cè)質(zhì)量流量從0.027 kg·s-1增加至0.089 kg·s-1. 考慮到燃料電池系統(tǒng)循環(huán)中干空氣被膜增濕器加濕以及氧氣在電堆陰極消耗，且陰極出口水為飽和，濕側(cè)質(zhì)量流量將從0.029 kg·s-1增加至 0.096 kg·s-1. 圖 2 為膜兩側(cè)傳熱量(q)和水分傳遞量(mv,mem)隨濕側(cè)和干側(cè)入口空氣質(zhì)量流量(m2,air,in)變化趨勢(shì)圖. 隨著入口空氣流量的增大，傳熱量和水分傳遞量單調(diào)增加，但不同工況下變化速率不同. 空氣流量在0.027 kg·s-1至0.07 kg·s-1范圍內(nèi)，膜增濕器出口傳熱溫差增加顯著，導(dǎo)致傳熱量快速增加. 而當(dāng)入口質(zhì)量流量大于0.07 kg·s-1時(shí)，膜增濕器干濕兩側(cè)對(duì)數(shù)平均溫差增幅變緩，相應(yīng)地傳熱量也趨于定值. 水分傳遞量和空氣質(zhì)量流量之間也呈現(xiàn)出類似的變化趨勢(shì).

圖2 q和mv,mem隨m2,air,in變化趨勢(shì)圖Fig.2 Variation trends of q and mv,mem with m2,air,in

圖3為干側(cè)出口相對(duì)濕度(φ2,out)和水分傳遞率(ε)隨m2,air,in變化趨勢(shì)圖. 一方面，由于燃料電池陰極出口溫度(即增濕器濕側(cè)入口溫度)恒定(353 K)，入口空氣質(zhì)量流量的增加，導(dǎo)致干側(cè)出口溫度降低，水蒸氣的飽和壓力降低，相對(duì)濕度增加. 另一方面，由于水分傳遞量隨著入口空氣質(zhì)量流量的增加逐漸趨于定值，干側(cè)空氣的水蒸氣分壓將隨著入口空氣質(zhì)量流量的增加而降低，相對(duì)濕度降低. 由于第二個(gè)方面為主導(dǎo)因素，φ2,out隨m2,air,in增加而降低. 對(duì)于水分傳遞率，隨著m2,air,in的增加，水蒸氣與干空氣的質(zhì)量比降低，即含濕量降低，在濕側(cè)入口含濕量保持不變的情況下，水分傳遞率呈現(xiàn)下降趨勢(shì).

圖3 φ2,out和 ε隨 m2,air,in 變化趨勢(shì)圖Fig.3 Variation trends of φ2,out and ε with m2,air,in

4.2 入口溫度對(duì)增濕器性能的影響

令濕側(cè)溫度為353 K并保持其他參數(shù)不變，使干側(cè)入口溫度從293 K增加至329 K. 圖4所示為膜兩側(cè)傳熱量(q)和水分傳遞量(mv,mem)隨干側(cè)入口溫度(T2,in)變化趨勢(shì)圖. 在膜傳熱面積和傳熱系數(shù)不變的情況下，由于濕側(cè)溫度保持不變，干側(cè)入口溫度線性增加，導(dǎo)致膜兩側(cè)溫差線性降低，傳熱量線性下降. 水分傳遞量隨干側(cè)入口溫度的增加先增加后降低，研究范圍內(nèi)存在極大值. 由文中式(8)～(10)可知，水傳遞量受擴(kuò)散系數(shù)和兩側(cè)濃度差的影響，兩者均受到溫度和水含量的非線性影響. 一方面：干側(cè)溫度的提高，有利于提高膜平均溫度，進(jìn)而水的擴(kuò)散系數(shù)Dw和水的擴(kuò)散能力提高；另一方面：干側(cè)入口溫度的提高，使得干側(cè)和濕側(cè)出口溫度提高，相應(yīng)的飽和蒸氣壓提高，同等氣體含濕量(d)或水蒸氣分壓的情況下，意味著水活度和膜中水含量（水活度的函數(shù)，如式(11)）下降. 兩方面的綜合影響導(dǎo)致水傳遞出現(xiàn)非線性的趨勢(shì)：較低溫度時(shí)，溫度提升對(duì)擴(kuò)散系數(shù)提升占主導(dǎo)；一定溫度下，溫度升高引起的飽和蒸氣壓上升、水活度及水含量降低占主導(dǎo). 在本文的參數(shù)下，計(jì)算得到約317 K時(shí)達(dá)到極值. 因此，在膜增濕器的運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮干側(cè)入口溫度對(duì)其性能雙重的影響.

圖4 q和mv,mem隨T2,in變化趨勢(shì)圖Fig.4 Variation trends of q and mv,mem with T2,in

干側(cè)出口相對(duì)濕度(φ2,out)和水分傳遞率(ε)隨T2,in變化如圖5所示. 可以看出，干側(cè)出口相對(duì)濕度隨入口溫度的增加近似線性降低，這是水蒸氣分壓力的飽和壓力同時(shí)提高的結(jié)果. 水分傳遞率的變化趨勢(shì)如同水分傳遞量，由式(18)，濕側(cè)和干側(cè)入口含濕量不變，干側(cè)出口含濕量隨水分傳遞量的變化而變化，故水分傳遞率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì).

圖5 φ2,out和 ε隨 T2,in 變化趨勢(shì)圖Fig.5 Variation trends of φ2,out and ε with T2,in

圖6為傳熱量和水分傳遞量隨濕側(cè)入口溫度(T1,in)變化趨勢(shì)圖. 令干側(cè)入口溫度為293 K并保持其他參數(shù)不變，使?jié)駛?cè)入口溫度從323 K增加至353 K. 由圖可知，膜兩側(cè)傳熱量和水分傳遞量均隨濕側(cè)入口溫度的增加而增加，當(dāng)干側(cè)入口溫度保持不變時(shí)，膜兩側(cè)溫差不斷增加，傳熱量增加. 隨著溫度的增加，mv,mem持續(xù)升高. 首先，持續(xù)升高受限于當(dāng)前濕側(cè)溫度研究范圍（323～353 K），此范圍為燃料電池典型的工作溫度區(qū)間. 其次，在此區(qū)間內(nèi)，mv,mem主要受水的擴(kuò)散系數(shù)Dw提升以及入口含濕量的增加影響，相對(duì)來(lái)說(shuō)，溫度上升（飽和蒸氣壓上升）導(dǎo)致水活度和膜中水含量的降低對(duì)水分傳輸?shù)挠绊懗潭容^弱. 在綜合影響下，mv,mem呈現(xiàn)單調(diào)遞增的結(jié)果.

圖6 q和mv,mem隨T1,in變化趨勢(shì)圖Fig.6 Variation trends of q and mv,mem with T1,in

圖7為干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率隨濕側(cè)入口溫度變化趨勢(shì)圖. 由圖可知，水分傳遞率隨著T1,in的升高而增加，雖然溫度增加在使水分傳遞量增加的同時(shí)，也使最大可傳遞水量增加，但水分傳遞量的增加占主導(dǎo)地位，綜合影響下，水分傳遞率呈增加趨勢(shì). 而干側(cè)出口相對(duì)濕度隨溫度的增加而降低，則主要受干側(cè)水蒸氣飽和壓力升高的影響.

圖7 φ2,out和 ε隨 T1,in變化趨勢(shì)圖Fig.7 Variation trends of φ2,out and ε with T1,in

4.3 入口壓力對(duì)增濕器性能的影響

由式(19)可知，壓力是影響含濕量的重要因素. 考慮如圖1所示的增濕器與燃料電池的耦合，忽略燃料電池和膜增濕器的壓降，濕側(cè)和干側(cè)壓力可近似看作相同. 保持入口溫度和濕度等參數(shù)不變，在PEMFC工作壓力范圍(0.1～0.3 MPa)內(nèi)研究入口壓力對(duì)膜增濕器的影響. 圖8是膜兩側(cè)傳熱量(q)和水分傳遞量(mv,mem)隨入口壓力(P)變化趨勢(shì)圖，由圖可知，膜兩側(cè)傳熱量幾乎不受膜增濕器入口壓力影響，而水分傳遞量則隨入口壓力的增加而降低. 這主要是因?yàn)閴毫Φ脑黾邮筆EMFC陰極出口濕空氣的含水量降低，即增濕器濕側(cè)入口含濕量降低，濕側(cè)膜水濃度降低，導(dǎo)致水分傳遞量降低.

圖8 q和mv,mem隨P變化趨勢(shì)圖Fig.8 Variation trends of q and mv,mem with P

圖9為干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率隨入口壓力變化趨勢(shì)圖. 由圖可知，干側(cè)出口相對(duì)濕度隨入口壓力的增大而增大. 一方面，是由于溫度不變，水蒸氣飽和壓力不變，而總壓力增大，水蒸氣分壓力增大；另一方面，水分傳遞量的降低將導(dǎo)致水蒸氣分壓力的降低. 由式(13)可知，水蒸氣分壓力和相對(duì)濕度正相關(guān)，因此，可推斷，當(dāng)增濕器壓力增大時(shí)，導(dǎo)致干側(cè)出口相對(duì)濕度變化的主導(dǎo)因素為方面一. 對(duì)于水分傳遞率，雖然膜兩側(cè)水分傳遞量有所降低，但同時(shí)，由于入口壓力的增加，濕側(cè)入口含濕量降低，由式(18)得，水分傳遞率增加. 因此，入口壓力的變化將對(duì)增濕器的傳質(zhì)產(chǎn)生重要影響，要根據(jù)燃料電池的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行合理的增濕器選型或參數(shù)匹配.

圖9 φ2,out和 ε隨 P 變化趨勢(shì)圖Fig.9 Variation trends of φ2,out and ε with P

4.4 膜幾何參數(shù)對(duì)增濕器性能的影響

膜幾何參數(shù)主要包括膜厚度和膜面積. 保持膜面積、溫度、壓力等參數(shù)不變，根據(jù)Nafion 常見膜厚度，在10～125 μm范圍內(nèi)，通過(guò)改變膜厚度來(lái)研究其對(duì)增濕器性能的影響. 圖10展示了傳熱量和水分傳遞量隨膜厚度變化趨勢(shì). 隨著膜厚的增加，膜中水的濃度梯度減小，水分傳遞量將會(huì)顯著降低. 本文設(shè)定傳熱系數(shù)為定值，即相比膜的導(dǎo)熱熱阻，對(duì)流換熱熱阻為主導(dǎo)，因此膜兩側(cè)的傳熱量不受膜厚的影響. 由于膜中水分傳遞量的降低，干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率隨膜厚度增加而較小，如圖11所示. 因此，在膜增濕器的選型與設(shè)計(jì)中，在保證膜的機(jī)械強(qiáng)度下，要盡可能的使用較薄的膜.

圖10 q和mv,mem隨δm變化趨勢(shì)圖Fig.10 Variation trends of q and mv,mem with δm

圖11 φ2,out和 ε隨 δm 變化趨勢(shì)圖Fig.11 Variation trends of φ2,out and ε with δm

膜面積對(duì)傳熱和傳質(zhì)同時(shí)具有重要的影響.圖12為傳熱量和水分傳遞量隨膜面積變化趨勢(shì)圖. 可以看出，膜面積的增大導(dǎo)致傳熱量和水分傳遞量明顯增大. 雖然傳熱量的增大導(dǎo)致干側(cè)出口溫度大幅升高，水蒸氣的飽和壓力升高，但由圖13可知，干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率仍呈現(xiàn)升高態(tài)勢(shì)，但增幅逐漸放緩. 說(shuō)明水分傳遞量的增加為主要貢獻(xiàn)因素. 因此，在一定范圍內(nèi)增加膜面積是能夠大幅提高增濕器性能的. 傳熱方面，隨著膜面積增加，傳熱單元數(shù)(NTU)增加，但換熱效能隨NTU的增加逐漸趨于定值. 當(dāng)膜面積在較大水平增加時(shí)，傳熱和傳質(zhì)增強(qiáng)不再明顯，就整個(gè)燃料電池系統(tǒng)和成本控制而言，同時(shí)由于車載燃料電池系統(tǒng)的空間限制，需要工程上結(jié)合傳熱傳質(zhì)性能、成本和空間優(yōu)化膜面積，結(jié)合工程設(shè)計(jì)提高單位體積的有效膜面積.

圖12 q和mv,mem隨A變化趨勢(shì)圖Fig.12 Variation trends of q and mv,mem with A

圖13 φ2,out和 ε隨 A 變化趨勢(shì)圖Fig.13 Variation trends of φ2,out and ε with A

5 總結(jié)

建立了質(zhì)子交換膜燃料電池膜增濕器穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，研究了運(yùn)行和幾何參數(shù)對(duì)膜增濕器性能的影響. 模擬并分析了入口流量、溫度和壓力以及膜面積和膜厚度對(duì)傳熱量、水分傳遞量、干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率的影響. 主要結(jié)論如下：

（1）膜增濕器作為水熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，與燃料電池的工作參數(shù)強(qiáng)耦合，如：濕側(cè)和干側(cè)的干空氣質(zhì)量基本保持不變（除O2消耗）、壓力基本相等、濕側(cè)入口為PEMFC陰極出口的飽和增濕流體等.

（2）膜增濕器濕側(cè)和干側(cè)入口空氣質(zhì)量流量的增加導(dǎo)致膜兩側(cè)換熱量和水分傳遞量增加，但是會(huì)降低干側(cè)出口相對(duì)濕度和水分傳遞率.

（3）提高濕側(cè)和干側(cè)入口溫度一定范圍內(nèi)有利于增強(qiáng)傳質(zhì)，過(guò)高的干側(cè)溫度會(huì)降低水活度梯度，導(dǎo)致膜兩側(cè)水分傳遞量下降.

（4）膜增濕器壓力的變化對(duì)傳熱的影響很小，但壓力增加會(huì)顯著降低濕空氣含濕量，導(dǎo)致水分傳遞量的降低和水分傳遞率的增加.

（5）降低膜厚度，提高膜面積可以顯著的提高膜增濕器的傳熱傳質(zhì)性能，但需要綜合考慮強(qiáng)度、成本和車輛的空間利用率.