امید صبوری - کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
احمد رضا پیشه ور - دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک
احمد محب - دانشیار دانشکده مهندسی شیمی
علی ابراهیمیان - کارشناس ارشد مهندسی مکانیک

پیل سوختی پلیمری دارای محیطی با واکنش پذیری بالا است در این محیط فرایند های مختلفی بصورت همزان و وابسته به یکدیگر صورت می گیرد و به این دلیل بررسی و اندازه گیری فرایند های موجود در پیل در حین کارکردن تقریبا غیر ممکن می باشد در این مقاله یک تک سل پیل سوختی پلیمری بصورت سه بعدی و تک فاز توسط نرم افزلر فلوئنت مدل سازی شده است از ان جائی که عملکرد یک پیل سوختی پلیمری به پارامترهای مختلفی از جمله شرایط کاری و مشخصات و ساختار اجزای مختلف ان وابسته است اگاهی لز چگونگی اثر هر کدام از این پارامترها بر عملکرد پیل در طراحی بهینه و ساخت پیل سوختی پلیمری مفید می باشد در این مطالعه اثر فشار کاری دمای گازهای مورد استفاده در پیل و نوع اکسید کننده مورد استفاده اکسیژن خالص یا هوا به عنوان شرایط کاری و تاثیر میزان هدایت پروتونی غشاکه از اجزای اصلی پیل می باشد بر منحنی قطبیت مورد بررسی قرار گرفته است لازم به ذکر است رفتار منحنی قطبیت شاخسی بر عملکرد پیل می باشد افزایش 2 برابری فشار کاری گاز از یک به دو بار سبب بهبود شرایط کاری شده بطوری که جریان گرفته شده در ولتاژ0/6 ولت در حدود%8 افزایش یافته است همانطور که انتظار می رفت استفاده از اکسیژن خالص بجای هوا سبب بهبود کارائی پیل شد نکته قابل ملاحظه این است که تاثیر چنین تغییری بیشتر در بارهای بالا که مشکل کاهش غلظت سوخت پیش می اید خود را نشان می دهد به طوری که برای شدت جریان پایین (A.cm /95 افزایش%19 مشاهده شده در حالی که در شدت جریان(A.cm 1/25 افزایش %46 جریان حاصل شده است افزایش دما و افزایش هدایت پروتونی پیل کارائی بهتر پیل را در پی خواهد داشت.

پیل سوختی پلیمری-منحنی قطبیت-غشا -هدایت پروتونی