مطالعه پارامتری و دوفازی شرایط کارکردی یک نمونه پیل سوختی غشا پلیمری با استفاده از مدل سازی عددی

در این مطالعه، یک مدل دوبعدی، پایا، غیر هم دما، به صورت دوفازی و در جهت کانال گاز برای پیل سوختی غشا پلیمری ارائه شده است. معادلات حاکم توسط روش حجم محدود در همه لایه های پیل سوختی با رویکرد یکپارچه حل می شوند. تاثیر پارامترهای کلیدی و اصلی از جمله دما، فشار و رطوبت نسبی بر روی عملکرد کلی پیل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که دما و فشار تاثیر بسیاری بر عملکرد پیل دارند. افزایش فشار و کاهش دما باعث افزایش ولتاژ و در نتیجه چگالی توان می شوند و عملکرد را بهبود می بخشند. کاهش دما و افزایش فشار همچنین باعث افزایش مقدار آب مایع در آند می شوند. در نتیجه در دماهای پایین و فشارهای بالا مدیریت آب در سمت آند اهمیت بیشتری پیدا می کند. تاثیر رطوبت نسبی بر عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون در مقایسه با دما و فشار کمتر است.

Keywords:

پیل سوختی غشا پلیمری , PEMFC , شبیه سازی عددی , سیال دوفازی , آنالیز پارامتری , عملکرد پیل سوختی , مدیریت آب