مقایسه عملکرد مرطوب سازهای تخت غشایی هوا هوا و هوا هیدروژن در کاربرد پیل سوختی

مرطوب سازی گازهای واکنشگر در دو سمت آند (هیدروژن) و کاتد (اکسیژن یا هوا) روشی موثر برای مدیرت آب در پیل سوختی غشا پلیمری بوده و تاثیر بسزایی بر عملکرد آن دارد. در این مطالعه، یک مدل عددی و سه بعدی مرطوب ساز غشایی با در نظر گرفتن تمامی نواحی آن به صورت یک مدل یک پارچه در نرم افزار انسیس فلوتنت مدل سازی شده است. مرطوب سازی با هوای مرطوب و برای دو گاز هیدروژن و هوای خشک انجام شده است و عملکرد مرطوب سازهای هوا - هوا و هوا - هیدروژن مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که در یک دبی ثابت سمت مرطوب. با افزایش دبی سمت خشک از ۵ تا ۸ کیلوگرم بر ثانیه، اختلاف دمای نقطه شبنم در هیدروژن و هوا کاهش و از ۲ درجه به ۱ درجه کلوین کاهش می پابد. در این بازه، بیشترین دمای نقطه شبنم در هیدروژن و هوا به ترتیب برابر با ۳۲۷ و ۳۲۵ کلوین است. در مرطوب سازی هیدروژن نسبت به مرطوب سازی هوا، انتقال رطوبت و انتقال آب بهتر بوده و دمای نقطه شبنم در خروجی سمت خشک مرطوب ساز را افزایش می دهد. به طور کلی راندمان مرطوب ساز هوا - هیدروژن بالاتر از هوا - هوا است.

Keywords:

مرطوب ساز غشایی , هیدروژن , هوا , انتقال حرارت , رطوبت نسبی