Three-dimensional simulation of the cathode in a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) by lattice Boltzmann method
سال انتشار: 1392
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 888
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
ETEC03_335
تاریخ نمایه سازی: 7 آبان 1393
چکیده مقاله:
High power density, low operation temperature, high efficiency and low emissions have granted proton exchange membrane (PEM) fuel cells the most promising future among all types of fuel cells. The porous electrodes of PEM fuel cells have a complicated, non-homogeneous, anisotropic microstructure. Therefore, pore-scale modeling techniques such as lattice Boltzmann method, which can capture non-homogeneous and anisotropic microstructures, haverecently gained a great attention. In the present study, a three-dimensional lattice Boltzmann model of a PEM fuel cell cathode electrode is proposed inwhich electrochemical reaction on the catalyst layer and microstructure of GDL are taken into account. The model enables us to simulate single-phase, multispecies reactive flow in a heterogeneous, anisotropic gas diffusion layer through an active approach. To show the capability of the proposed model, reactive flow in three reconstructed GDLs with different anisotropic characteristics is simulated to investigate the effects of GDL microstructure on species and current density distributions. The results demonstrate that when carbon fibers are more likely oriented normal to the catalyst layer, species density boundary layer is thicker and more disturbed. Current density also experiences a larger variation on the catalyst layer in such a case.
کلیدواژه ها:
PEFC ، lattice Boltzmann method ، three-dimensional model ، gas diffusion layer microstructure ، electrochemical reaction
نویسندگان
Gholam Reza Molaeimanesh
Ph.D. candidate, Shiraz University;
Mohammad Hadi Akbari
Associate professor, Shiraz University;
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :