质子交换膜燃料电池因具有高转换率、高功率密度、快速启动、低污染等优点已被视为未来最有前途的动力电源。其中,燃料电池的水管理是提高燃料电池性能、推广燃料电池商业化应用的关键物理问题之一。本文基于燃料电池阴极流场板典型单元,构建了带有进出口分配器的三通道气体流道。在三流道的每个通道内部的四等分节点处分别布置一个出水孔,共9个出水孔,其代表气体扩散层的介观孔。此外,本文基于燃料电池半电池构建了1D+3D的数值模型,其中,1D模型考虑膜电极厚度方向上的化学反应输运过程,3D模型考虑气体流道中的两相流动和传质过程。通过耦合两相流动、传质、化学反应输运过程,采用VOF方法研究了气水两相流动对气体流道压降、液态水饱和度、气体扩散层液态水覆盖率、电流密度分布的影响,着重研究了两相流动对三流道的分配特性和不均匀性的影响。最后,基于以上结果提出了一种改进的流场板构型,能够提高反应物的分配均匀性,该结果对燃料电池流场板的设计具有一定的指导意义。