بررسی تاثیر پارامتر های ساختاری لایه کاتالیست کاتد بر کارائی پیل سوختی غشا پلیمری بوسیله مدلسازی عددی

لایه کاتالیست کاتد (CCL) به علت کندی واکنش مصرف اکسیژن و همچنین سایر تلفات انتقال در ان نقش مهمی را در کارائی پیل سوختی غشا پلیمری(PEMFC) بازی می کند در این مقاله یک مدل بعدی پایا و همگن از لایه کاتالیست کاتد در پیل سوختی غشا پلیمری جهت محاسبه افت فعالسازی و کارائی لایه کاتالیست کاتد بوسیله روش های عددی مدل سازی شده است لایه کاتالیست کاتد از 4 ناحیه تشکیل شده است غشا -ذرات کاتالیست -ناحیه جامد(کربن)و فضای خالی - در این بررسی فرض می شود که اکسیژن خود را از دو طریق غشا و فضاهای خالی به محل انجام واکنش می رساند لذا خالص شار نفوذی اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد بوسیله مدل کردن نفوذ ان با مقاومت های موازی حاصل از این دو راه محاسبه می شود .در این تحقیق اثر پارامتر های ساختاری میزان پلاتین در لایه کاتالیست میزان کربن در لایه کاتالیست زخامت لایه کاتالیست و پارامتر عملکردی فشار مورد بررسی قرار می گیرد .نتایج نشان میدهدکه تاثیر ضخامت لایه کاتالیست و فشار بر عملکرد پیل از سایر پارامتر ها بیشتر است و با کاهش ضخامت لایه کاتالیست و فشار عملکردی 5 atm مقادیر بهینه برای کارائی بهتر پیل می باشد میزان پلاتین موجود در لایه کاتالیست در میزان کربن ثابت دارای تاثیر نا چیزی بر بازده پیل سوختی می باشد.نتایج حاصل از این مدل بخوبی با نتایج تجربی مطابقت دارد.