Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
2
1
gregorian
2014
5
1
14
2
online
1
fulltext
fa
مطالعه پارامتری عملکرد مرطوب ساز غشایی برای پیل سوختی غشا پلیمری
A parametric study of the performance of a membrane humidifier for PEM fuel cell
مرطوب سازی بهینه گازهای واکنشگر پیل سوختی غشا پلیمری تاثیر بسزایی در عملکرد آن دارد. در این مطالعه، یک مدل تحلیلی از مرطوب ساز غشایی برای پیل سوختی غشا پلیمری ارائه و تاثیر دبی¬ها، فشارها و دماهای ورودی مرطوب ساز بر عملکرد آن بررسی شده است. بدین منظور، با نوشتن معادلات حاکم شامل: معادلات انتقال آب در غشا و قانون بقا انرژی در مرطوب ¬ساز، یک دستگاه معادلات غیر خطی تشکیل شده که به روش تکرار، با استفاده از برنامه نویسی فرترن حل گردیده است. در هر مرحله، دماهای خروجی، نرخ انتقال آب از غشا، رطوبت نسبی و نقطه شبنم خروجی گاز خشک محاسبه و تحلیل شده¬اند. هرچه اختلاف نقطه شبنم ورودی سمت مرطوب و خروجی سمت خشک کمتر باشد، عملکرد مرطوب ساز بهتر است. نتایج نشان می¬دهد افزایش دبی ورودی سمت خشک، سبب افت عملکرد اما افزایش دبی ورودی در سمت مرطوب سبب بهبود عملکرد مرطوب¬ساز می¬شود. با افزایش فشار ورودی کانال خشک، عملکرد مرطوب ساز بهتر می¬شود؛ در حالی که فشار ورودی سمت مرطوب اثر قابل توجهی بر عملکرد آن ندارد. بررسی تاثیر دما نشان می¬دهد پیش گرم کردن گاز خشک ورودی ضروری به نظر نمی¬رسد و استفاده از گاز مرطوب سردتر عملکرد مرطوب ساز را بهبود می¬بخشد.
An optimum humidification of the reactant gases of proton exchange membrane (PEM) fuel cell extremely affects its performance. Here, an analytic model of a membrane humidifier for PEM fuel cell is proposed where the effect of mass flow rates, inlet temperatures and pressures are investigated. The governing equations: water transfer equation and the law of conservation of energy in whole humidifier are written, which form a Non-linear system of equations, solved through FORTRAN software. At each stage, the outlet temperatures, the water transfer rate, relative humidity and the dew point at dry side outlet are calculated and discussed. The closer the dry side outlet dew point to the wet side inlet dew point, leads to the better humidifier performance. The results show that an increase in mass flow rate at dry side inlet leads to the weaker humidifier performance; while, an increase in mass flow rate at wet side inlet leads to the better performance. An increase in the pressure at dry side inlet enhances humidifier performance; while, the pressure at wet side inlet does not affect significantly on humidifier performance. Here, preheating the dry gas is not essential and use the cooler wet gas is recommended
مرطوب ساز غشایی,پیل سوختی غشا پلیمری,مدل تحلیلی,نقطه شبنم
membrane humidifier,PEM fuel cell,Analytic model,dew point
107
116
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2898&slc_lang=fa&sid=15
Nasser
Baharloo
ناصر
بهارلو هوره
100319475328460050560
100319475328460050560
No
دانشجوی ارشد مکانیک
Ebrahim
Afshari
ابراهیم
افشاری
100319475328460050593
100319475328460050593
Yes
استادیار گروه مکانیک دانشگاه اصفهان