آنالیز تجربی عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری هیدروژن- هوا با طراحی و مدل سازی عددی میدان شارش سوخت و اکسیدانت

در دهه های اخیر یکی از بهترین جایگزینها برای سوختهای فسیلی، پیلهای سوختی پلیمری هستند. از مزایای پیلهای سوختی پلیمری میتوان به دمای کاری پایین، عمر طولانی، چگالی توان بالا، نداشتن آلودگی و ... اشاره کرد. از پیلهای سوختی پلیمری میتوان در اتومبیلها، وسایل الکترونیکی قابل حمل، کاربردهای فضایی و زیردریایی ها استفاده کرد. صفحات دو قطبی یکی از قسمتهای مهم و کلیدی پیلهای سوختی پلیمری است که طراحی بهینه میدان شارش روی آن، میتواند بازده پیل سوختی را به خوبی افزایش دهد. در واقع طراحی میدان شارش باید به گونه ای باشد که جریان واکنشگر را به شکل یکنواخت روی سطح فعال کاتالیست توزیع کند و آب تولیدی در کانال میدان شارش کاتد را به خوبی دفع کند تا کانال مسدود نشود. اما باید به این نکته توجه شود که دفع زیاد آب موجب خشکی غشا و از کار افتادن پیل سوختی میشود. در این مقاله چند میدان شارش مختلف به صورت تک کانال مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن آنالیز و تحلیل شدهاند و در نهایت پیل سوختی با میدان شارش منتخب ساخته شد و نتایج حاصل از آن با نتایج عددی صحت سنجی گردید.

Keywords:

پیل سوختی غشاء پلیمری هیدروژن-هوا , صفحه قطبی , میدان شارش مارپیچ , ابعاد هندسی