تحلیل سه بعدی اثر شکل هندسی مقطع کانال گاز سمت کاتد بر عملکرد پیل سوختیPEM

طراحی موثر کانال های جریانگاز در پیلهای سوختی پلیمری برای اطمینان از توزیع یکنواخت گازهای واکنشگر بسیار مهم و اساسی است. در این مطالعه، با توسعه یک کد برنامه نویسی سه بعدی به زبان فرترن، تاثیر تغییر ابعاد کانال با ثابت نگه داشتن حجم و طول کانال در حالت دوفازی بر عملکرد پیلسوختی مورد مطالعه قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که با ثابت نگه داشتن حجم کانال و تغییر در ارتفاع و عرض کانال میتوان بر میزان اکسیژن ورودی به لایه نفوذگاز و همچنین بهبود عملکرد پیل اثرگذاری کرد. یافته ها حاکی از آن است که با کاهش ارتفاع کانال و افزایش عرضکانال از میزان اشباعشدگی و همچنین غلظت آب در لایه نفوذگاز کاسته میشود. در نتیجه اکسیژن بیشتری به تخلخل های لایه نفوذگاز و لایه کاتالیست نفوذ میکند و به تبع آن بیشترین چگالی جریان و چگالی توان در مقایسه با سایر طراحی ها تولید میکند.

Keywords:

پیل سوختی , مدل سازی عددی , کانال جریان , جریان دو فازی , شکل هندسی