بهینه سازی تجربی توان الکتریکی پیل سوختی غشاء تبادل پروتونی بر اساس شرایط کارکردی با استفاده از روش طراحی آزمایش

این پژوهش تجربی، جهت بررسی تاثیر پارامترهای کارکردی پیل سوختی غشاء تبادل پروتونی بر توان تولیدی انجام می شود. چهار پارامتر کارکردی مهم استوکیومتری سمت آند، استوکیومتری سمت کاتد، دمای ورودی گازهای واکنش دهنده و رطوبت نسبی گاز اکسید کننده با استفاده از طراحی آزمایش به روش Response Surface Methodology (RSM) مورد مطالعه قرار می گیرد و تاثیر متقابل این پارامترها بر روی توان تولیدی نیز مورد تحلیل قرار می گیرد. با استفاده از این روش ریاضی-آماری که دقت آن بستگی زیادی به مرحله غربا لگری پارامترها و همچنین بازه انتخابی آنها دارد، معادله درجه دومی برای توان بر حسب چهار پارامتر کارکردی و اندرکنش آنها به دست می آید که می تواند مقدار کمینه و بیشینه توان پیل بر حسب پارامترهای مستقل ورودی را پیش بینی کند. همچنین با استفاده از این مدل میتوان به پیش بینی تابع هدف (توان تولیدی) در شرایط مختلف کارکرد پرداخت. برای این منظور از یک پیل سوختی با سطح فعال 5 در 5 سانتی متر مربعی با ساختار جریان مارپیچ که در آن دمای گازهایورودی، رطوبت نسبی سمت کاتد، استوکیومتری سوخت و اکسید کننده به ترتیب در بازه 25 تا 45 درجه سلسیوس، 0 تا 100 درصد ، 1/2 تا 2/5 و 1/5 تا 3/5 تغییر کرده اند، استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی غشاء تبادل پروتونی ، بهینه سازی ، توان ، طراحی آزمایش ، مطالعه تجربی ، پارامترهای کارکردی