تحلیل عددی یک پیل سوختی غشاء پلیمری در حالت دو فازی و بررسی اثر تجمع آب در لایه کاتالیست و غشاء

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 463

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

KAUCEE01_191

تاریخ نمایه سازی: 29 مهر 1396

چکیده مقاله:

سلول های سوختی PEM یک منبع نیروی جایگزین امیدوار کننده برای برنامه های مختلف در نیروگاه و وسایل نقلیه است سلول های سوختی PEM در درجه حرارت کم، راندمان انرژی بالایی را با آلایندگی صفر فراهم می کنند. فرآیندهای جابجایی درون پیل نقش بسیار مهمی برای تعیین واکنش الکتروشیمیایی و عملکرد آن دارد، به طوری که مطالعات عمیقی در مورد انتقال و مدل سازی عملکرد سلول انجام شده است. مدل چند فازی در شبیه سازی یک پیل سوختی به منظور بررسی محدودیت های واکنش ها و اثرات آنها بر عملکرد پیل به کار گرفته شدهاست معادلات حاکم بقای جرم، ممنتوم و انتقال ذرات با سورس ترم های مناسب، با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی نرم افزار فلوینت حل شده است مطالعه ای پارامتریک انجام گردیده که هدف از آن تعیین نقاط عملکرد مناسب و طراحی هندسی پیل سوختی است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد، تخلخل لایه دیفیوژن گاز یکی از مهم ترین پارامتر های طراحی است که تاثیر قابل توجهی بر محدودیت چگالی جریان و در نتیجه عملکرد پیل دارد. پهنای پیل سوختی بر عملکرد آن تاثیراتی را نشان می دهد ضخامت کم لایه غشایی عملکرد بهتری را برای پیل در پی خواهد داشت و تقریبا 50 درصد کاهش در ضخامت لایه غشا حدودا 100 درصد بهبود در عملکرد پیل در چگالی جریان های بالاتر از Acm(-2) 1.0 را نشان می دهد. مدل سازی جریان در پیل سوختی مورد نظر به صورت دو فازی، پایا و سه بعدی انجام گردیده است جاری شدن آب درون پیل در چگالی جریان بالا شبیه سازی گردیده است.

نویسندگان

قاسم بهرامی فیل ابادی

دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد

مهدی دادخواه تهرانی

دانشگاه صنعتی مالک اشتر