شبیه سازی عددی ارتقا عملکرد پیلسوختی غشاء پلیمری با مسدودسازی خروجی کانالهای میدان جریان مارپیچی

در این پژوهش افزایش عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری، با استفاده از تغییر خروجی کانالهای میدان جریان مارپیچی چند مسیره مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات خروجی به نحوی ایجاد شدهاند تا بتوان اثرات جابهجایی عرضی در الیه پخش گاز را تقویت نمود. به همین منظور در این پژوهش، با استفاده از شبیه سازی سه بعدی و دوفازی عملکرد پیل سوختی کانالهای مارپیج موازی در چهار حالت مارپیچی، مارپیچی-بفل، مارپیچی-درهم تنیده و مارپیچی-استپ باهم مقایسه شده است. نتایج حاصله در قالب منحنی عملکردی ارائه شده است. همچنین کانتورهای غلظت اکسیژن و غلظت آب مایع گزارش شده است. نتایج نشان میدهد به دلیل کاهش افت غلظتی اکسیژن و در نتیجه افزایش واکنش الکتروشیمیایی در سمت کاتد، هندسه های بفل، درهم تنیده و استپ نسبت به حالت مارپیچی افزایش عملکرد قابل توجهی از خود نشان میدهند. بیشترین افزایش عملکرد برای کانال مارپیچ-بفل میباشد به طوری در چگالی جریان۱.۵ A / ۲cm ، افزایش عملکرد ۳۸.۵% نسبت به حالت مارپیچ موازی حاصل شده است.

Keywords:

پیل سوختی غشا پلیمری , میدان جریان , مسدودسازی کانالها , جابه جایی عرضی واکنشگر