مدلسازی سه بعدی پیلسوختی پلیمری همزمان با میدان خنککاری

پیلسوختی یک مبدل انرژی الکتروشیمیایی است که مستقیماً انرژی شیمیایی سوخت را به جریان الکتریکی و حرارت تبدیل مینماید و توانسته خود را جزء منابع توان پاک در چند دهه اخیر در بازار جهانی معرفی کند. از مهمترینچالشهای این منبع توان، مدیریت حرارت و کنترل آن برای داشتن توزیع دمای یکنواخت، در بهبود عملکرد میباشد. زیرا توزیع دمای غیریکنواخت منجر به کاهش پایداری و ماندگاری پیلسوختی میشود. در نتیجه مسئله مهم مدیریت حرارت و مدیریت آب در پیلهای سوختی پلیمری نیاز به طراحی میدان خنککاری مناسب را طلب میکند. روش خنککاری معمول در توده پیلسوختی شامل طراحی صفحههای دوقطبی است که دارای کانالهای خنککاری داخلی بین کاتد و آند میباشد. در همین راستا، مسیر هندسی کانال برای عبور ماده انتقالدهنده حرارت طراحی میشود. در پژوهشهای پیشین،در شبیهسازی میدان خنککاری و پیلسوختی به ترتیب از شرط شار حرارتی ثابت و دما ثابت استفاده شده است و تأثیر سیستم خنککاری بر توزیع دما و تأثیر آن بر عملکرد کلی سیستم در شبیهسازی پیلسوختی همزمان با میدان خنککاری کمتر دیده شده است . اما در واقعیت فیزیکی، دما غیریکنواخت میباشد، در این مطالعه موارد مذکور به صورت توأمان در مدلسازی مورد بررسی قرار گرفتهاند و با در نظر گرفتن توزیع حرارت پیلسوختی، به بررسی توزیع دما و تأثیر آن در کانالهای جریان خنککاری پرداخته شده است

Keywords:

پیلسوختی پلیمری , مدیریت حرارت , دما غیریکنواخت , کانال خنککاری