شبیه سازی حرکت قطره در کانال همگرای پیل سوختی غشاء تبادل پروتون

در این مطالعه، جریان دو فازی آب و هوا در یک کانال کاتد همگرا مربوط به یک پیل سوختی غشاء تبادل پروتون به صورت عددی با استفاده از روش حجم سیال (VOF) به صورت دو بعدی شبیه سازی شده است. اثرات تغییرات نسبت ارتفاع ورودی به ارتفاع خروجی کانال (λ) بر روی پارامترهای مدیریت آب نظیر زمان تخلیه قطره، فشار لحظه ای، فشار متوسط و نسبت پوشش آب محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که با کم شدن نسبت همگرایی کانال کاتد موجب کاهش زمان تخلیه و افزایش فشار در ورودی می شود. نسبت خروج قطره در کانال صاف با کانال های λ=۰.۶۶ و λ=۰.۵ به ترتیب %۹.۹ و ۲۲.۱۷% زمان خروج قطره کاهش می یابد ولی نسبت افت فشار %۱۰۳ برای λ=۰.۶۶ و % ۲۸۲ برای λ=۰.۵ نسب به کانال صاف افزایش می یابد که در مقیاس با نسبت های همگرایی مختلف افت فشار و همچنین میزان WCR بهتری دارند.

Keywords:

پیل سوختی , کانال کاتد , روش حجم سیال , مدیریت آب