شبیه سازی عددی سه بعدی واشرهای لاستیکی پیل های سوختی پلیمری

پیلهای سوختی پلیمری به دلیل مزایایی همچون دمای عملکرد پایین، چگالی توان بالا و زمان راهاندازی پایین، نسبت به دیگر پیلهای سوختی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. واشر (آببند ) 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 واشر مناسب عملا نمیتوان پیل سوختی با کارایی مناسب و قابل اعتماد تولید کرد. در این پژوهش، یک پروفیل دارای دوکمان بیضی و دایره ای به عنوان مقطع آب بند پیل سوختی پلیمری ارائه شد و توسط شبیه سازی اجزای محدود سه بعدی مورد تحقیق قرار گرفت . شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گردید . جهت شبیه سازی رفتار واشرهای لاستیکی از داده های تست فشار تکمحوره و مدل هایپرالاستیک Neo-Hookean استفاده گردید. توزیع تنش در قطعات پیل سوختی و آب بند پروفیلی مورد بررسی قرار گرفت و با آب بند تخت مقایسه شد. پارامترهای هندسی پروفیل های پیشنهادی مورد بحث قرار گرفته و طراحی گردید. پروفیل پیشنهادی موجب کاهش فشار وارده به قطعات و همچنین مونتاژ آسانتر آببندهای فوق در مقایسه با آببندهای متداول شده است.

Keywords:

پیل سوختی پلیمری , آب بند پروفیلی , توزیع تنش , شبیه سازی عددی سه بعدی