تحلیل کارایی پیل سوختی غشاء پلیمری دوفازی غیر همدما

یک مدل دوبعدی دوفازی و غیرهمدما برای شبیه سازی تبادل کامل پروتون غشاء پیل سوختی آماده گردیده است .انتقال آب و واکنش های الکتروشیمیایی مطرح شده وتمام معادلات حاکمه برای کانال های جریان ،کاتالیست ها،لایه های پخش گاز ( GDL ) و غشاء آن حل گردیده اند. مدل غیر همدما است و بسیاری از اثرات تغییر دما روی کارایی پیل لحاظ شده اند. دو فاز برای آب که شامل مایع و گاز است در این مدل در نظر گرفته شده است. ابعاد مقادیر واقعی هستند که ازمجله منابع انرژی ( 2009 )گرفته شده اند. میدان های جریان کانال های مستقیم هستند و جریان ها برای اکسید کننده و سوخت هم جهت در نظر گرفته شده اند. برای ملاحظه کردن اثرات جهت جریان، محاسبات برای یک آزمایش نمونه جریان مخالف نیز انجام شده اند. برخی مطالعات برای بررسی اثر پارامترهای زیر بر کارایی پیل انجام گردیده است که شامل: ضریب تخلخل لایه های پخش گاز،ضریب تخلخل کاتالیست، نسبت عرض به طول کانال، فشار آند، فشار کاتد، ضریب استوکیومتری اکسید کننده می شود. نقطه عمل بهینه برای کل پیل بدست آمده است. برای هر مورد حالت مبنا برای تمامی پارامترهایی که عوض نشده اند ثابت باقی مانده است.

Keywords:

پیل سوختی غشاء پلیمری , تحلیل عددی , شبیه سازی