采用磷酸掺杂的聚苯并咪唑膜的高温质子交换膜燃料电池（High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cell,HT-PEMFC）正常工作温度范围为120～200℃,具有较好的抗一氧化碳（CO）中毒能力,本文为了更全面更深入的理解CO对HT-PEMFC电堆的影响以及操作条件对HT-PEMFC的启动过程的影响,建立了HT-PEMFC的三维非等温多物理场动态模型。并通过实验数据对一氧化碳和氢气（H2）的反应动力学关键参数进行了修正,使得本文建立的高温质子交换膜燃料电池一氧化碳中毒模型具有更广泛的适用性(Top t=125～200℃,XC O=0～10v ol.%)。首先,在工作温度为160℃,氢气中的CO浓度3vol.%时,对具有不同单体数量的HT-PEMFC电堆进行稳态仿真分析,探究了温度、一氧化碳的浓度、水蒸气的浓度以及二氧化碳的浓度对三单体电堆传热传质的影响。然后,分别探究了温度和一氧化碳浓度对单体电堆的阶跃响应过程影响,以及变载幅度和一氧化碳浓度对三单体电堆的阶跃响应过程影响。最后,进一步修改HT-PEMFC CO中毒模型,探究了质子交换膜的平均温度到达120℃时,基于反应气预热策略的电堆输出电流、阳极和阴极反应气相对流向（同向流动和异向流动）以及气体入口速度和温度对电堆启动过程的影响。稳态仿真研究结果表明,由于温度分布不同,电堆中各单体的CO和H2覆盖率存在差异。由于较高的内部温度,单体多的电堆以及多单体电堆的中间单体性能更好,H2覆盖率更高,CO覆盖率更低。然而,过高的局部温度不仅会降低CO覆盖率,还会降低H2覆盖率并增加阳极过电位。提高操作温度可以提高对CO中毒的抵抗力,但是当阳极引入CO2和水蒸气时,由于H2浓度降低,H2覆盖率降低,CO覆盖率增加。瞬态仿真研究结果表明,升高温度有助于缓解电压阶跃下电流的超调现象。在不同温度下,一氧化碳覆盖率的响应变化也不同。此外,适量增加一氧化碳含量有助于缓解阶跃下的电流超调现象,且不同一氧化碳含量对其覆盖率的影响也不同。对于三单体电堆,随着阶跃幅度的增大,阶跃后各单体的氢覆盖率差距增加,并且其下冲幅度逐渐减小。在基于反应气预热策略下,启动时间随电流负载的增加而减小,仅0.1A/cm~2的电流负载就可使启动时间缩短近45%。此外,与异向流动加热方案相比,同向流动加热膜至393.15K所需时间少18%,但最大温差更高。提高进气速度和温度可以缩短启动时间,但也会增大质子交换膜的温差。本文的研究结果将有助于进一步理解一氧化碳对HT-PEMFC的中毒效应,有助于对采用不同重整气作为HT-PEMFC的燃料时的输出性能以及动态响应能力进行预测,有助于制定更优的HT-PEMFC室温启动策略。