افزایش راندمان پیلهای سوختی پلیمری با استفاده از نانوسیال به عنوان سیال خنک کاری

مدیریت صحیح گرما یکی از معضلات اساسی در پیلهای سوختی بوده که باید به نحوی مرتفع گردد. از آنجا که غشاء پلیمری باید دارای رطوبت کافی باشد تا هدایت پرورتون را به خوبی صورت دهد، عملکرد پیل در دماهای بالا باعث خشکشدن غشاء، افزایش مقاومت اهمی پیل، انقباض و گسیختگی غشاء و در دماهای پایین باعث کاهش نرخ واکنشها، ولتاژ،راندمان، توان خروجی و همچنین باعث میعان آب و وقوع پدیده غرقابگی در سمت کاتد میگردد. غیر یکنواختی دما باعث میشود نرخ واکنشهای الکتروشیمیایی در محلهای مختلف پیل متفاوت باشد و باعث ایجاد نقاط داغ در مکانهای خاصیاز پیل و کاهش طول عمر پیل میگردد. بیشترین گرمای پیل از طریق سیال خنککاری دفع میگردد و تنها مقدار کمی از طریق جابجایی آزاد، تشعشع و اختلاف دمای بین گازهای ورودی و خروجی از استک دفع میگردد. افزایش توان درپیلهای سوختی با افزایش تعداد پیلها در یک استک پیل سوختی همراه است. با افزایش توان گرمای تولید شده در استک افزایش مییابد که نیازمند دبی بالای سیال خنککاری برای دفع حرارت تولید شده است. افزایش دبی با افزایش حجم سیستم خنککاری، افزایش توان مصرفی پارازیتی و در نتیجه کاهش راندمان در استک همراه است. در این پژوهش استفادهاز نانوسیال به عنوان راهکاری برای حل این مشکل معرفی میشود و اثر آن بر کاهش توان پارازیتی مورد بررسی قرار میگیرد.

Keywords:

میدان خنککاری , نانو سیال , مدیریت حرارت , سیال خنککاری