بهبود کارایی پیل سوختی پلیمری از طریق کنترل خطاهای هندسی صفحات دوقطبی

با توجه به لزوم کاهش مصرف سوخت توسط سامانههای نوین انرژی، امروزه سامانههای خانگی تولید هم زمان برق و حرارت (CHP (مبتنی بر پیلهای سوختی پلیمری دما-پایین به عنوان منابع تامین توان پاک و پربازده مورد توجه قرار گرفتهاند. صفحات دوقطبی، یکی از اجزای اصلی پیلهای سوختی پلیمری هستند که بخش قابل توجهی از هزینه یساخت مجموعه را به خود اختصاص میدهند. توزیع نامناسب فشار تماسی بین صفحه دوقطبی و لایه نفوذ گاز منجر به افت قابل توجه کارایی پیل خواهد شد و خطاهای ساخت صفحات دوقطبی تاثیر مستقیم بر کیفیت توزیع فشار تماسی خواهند داشت. همچنین کاهش سختگیرانهی خطاهای ساخت، منجر به تحمیل هزینه و افزایش غیرضروری قیمت سامانه خواهد شد. بنابراین در راستای تدوین مناسب دانش فنی ساخت صفحات دوقطبی، به منظور کاهش هزینه، حفظ کارایی و توسعهی کاربرد سامانههای مبتنی بر پیلهای سوختی پلیمری، ارایهی یک مدل عددی جهت کنترل تاثیر خطاهای هندسی محتمل حین ساخت صفحات دوقطبی، بر عملکرد پیل سوختی پلیمری مدنظر میباشد. ابتدا مدل پارامتری المان محدود برای شبیهسازی تماس بین صفحه دوقطبی و لایه نفوذ گاز به ازای پنج حالت خطای هندسی صفحات دوقطبی (خطای توازی، خطای تخت بودن و خطای شکل) ایجاد و سپس تاثیر نوع و میزان خطا بر توزیع فشار تماسی مطالعه خواهد شد. در نهایت، محدودهی مجاز خطا با توجه به می زان مورد انتظار فشار تماسی صفحه دوقطبی و لایه نفوذ گاز محاسبه میگردد. روش تحقیق و نتایج مطالعه حاضر را می توان جهت مدیریت فرایند طراحی و ساخت صفحات دوقطبی و کاهش هزینههای غیرضروری حین تولید محصول به کار گرفت.