دوره 16، شماره 11 - ( 11-1395 )                   جلد 16 شماره 11 صفحات 368-357 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1395.16.11.20.3

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mahnama S M, Mahnama M. Three dimensional analysis of adding a hydrophobic porous layer on water saturation at the cathode side of a PEM fuel cell. Modares Mechanical Engineering 2017; 16 (11) :357-368
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-3956-fa.html
مهنما سید مهدی، خیاط مرتضی. تحلیل سه‌بعدی اثر افزودن یک لایه متخلخل آب‌گریز بر اشباع آب در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری. مهندسی مکانیک مدرس. 1395; 16 (11) :357-368

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-3956-fa.html

تحلیل سه‌بعدی اثر افزودن یک لایه متخلخل آب‌گریز بر اشباع آب در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری
سید مهدی مهنما1 ، مرتضی خیاط* 2
1- دانشجوی دکترا - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر
2- استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
چکیده:   (4148 مشاهده)
در این مقاله، به بررسی تاثیر اضافه نمودن یک لایه‌ متخلخل آب‌گریز (MPL) در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری بر عملکرد آن پرداخته می‌شود. برای این منظور، شبیه‌سازی سه‌بعدی و دو‌فازی غیر هم‌دما برای لایه‌های مختلف سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری شامل کانال گاز، لایه‌ نفوذ گاز (GDL)، لایه‌ متخلخل نفوذ گازی آب گریز (MPL) و لایه‌ کاتالیست انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان سیال درون پیل سوختی با استفاده از مدل چند فازی میکسچر از طریق کد نویسی حل شده و توزیع سرعت، فشار، دما، غلظت اجزاء واکنش‌گر و میزان اشباع آب مایع در لایه‌های مختلف سمت کاتد پیل بدست آمده اند. همچنین اثر تغییر خواص فیزیکی و رطوبتی MPL شامل ضخامت، تخلخل، زاویه‌ تماس و نفوذپذیری آن بر میزان اشباع آب و نیز عملکرد پیل مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزودن لایه‌ اضافی MPL بین لایه‌های نفوذ گاز و کاتالیست به دلیل تفاوت در خواص رطوبتی این لایه‌ها یک ناپیوستگی در اشباع آب و غلظت اجزاء واکنش‌گر در سطح تماس آنها به‌وجود می‌آید. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش تخلخل MPL باعث کاهش اشباع آب مایع و در نتیجه بهبود عملکرد پیل می‌شود، در حالی که افزایش ضخامت آن، عملکرد پیل را کاهش می‌دهد. به منظور صحه‌گذاری نتایج بدست آمده، منحنی عملکرد حاصل از شبیه‌سازی تک‌فازی و دوفازی پیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است.
واژه‌های کلیدی: پیل سوختی پلیمری، شبیه سازی دوفازی، لایه متخلخل آب‌گریز، منحنی عملکرد پیل سوختی، اشباع آب مایع
متن کامل [PDF 805 kb]   (6784 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: پیل سوختی، واکنش و جریان چند گونه ای
دریافت: 1395/4/31 | پذیرش: 1395/7/14 | انتشار: 1395/8/24
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.