طراحی و شبیه سازی اجزای محدود آب بندهای پیل سوختی پلیمری

پیل های سوختی پلیمری به دلیل مزایایی همچون دمای عملکرد پایین، چگالی توان بالا و زمان راه اندازی پایین، نسبت به دیگر پیل های سوختی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. آب بند به دلیل نقش قابل توجه در مواردی همچون ایمنی، چگالی انرژی و تاثیر در عملکرد پیل سوختی از حیاتی ترین اجزا در یک پیل سوختی به حساب می آید، به طوری که بدون داشتن آب بند مناسب عملا نمی توان پیل سوختی با کارایی مناسب و قابل اعتماد تولید کرد. در این پژوهش یک پروفیل نیم بیضی و همچنین یک پروفیل دارای دوکمان بیضی و دایره ای به عنوان مقطع آب بند پیل سوختی پلیمری، توسط شبیه سازی اجزای محدود مورد تحقیق قرار گرفت. شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شد. جهت شبیه سازی رفتار آب بند از داده های تست فشار تک محوره و مدل هایپرالاستیک Neo-Hookean استفاده گردید. پارامترهای هندسی پروفیل های پیشنهادی مورد بحث قرار گرفته و طراحی گردیدند. پروفیل های پیشنهادی موجب بهبود توزیع فشار تماسی در پیل سوختی و کاهش فشار وارده به قطعات شدند. همچنین مونتاژ آب بندهای فوق در مقایسه با آب بندهای متداول آسان تر بوده و به دلیل موقعیت دهی بهتر، آب بندی مطمین تری را نیز نتیجه می دهند.

Keywords:

پیل سوختی پلیمری , پروفیل آب بند , هایپرالاستیک , شبیه سازی اجزای محدود