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
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
بررسی تجربی تأثیر پارامترهای جریان ورودی بر عملکرد پیلسوختی غشاپلیمری
Experimental study of the effect of inlet flow parameters on the operation of PEMFC
وجود آب در پیلسوختی غشا پلیمری به دلیل تأمین رطوبت مورد نیاز غشا جهت تأمین رسانایی یونی ضروری می باشد؛ ولی انباشت بیش از اندازه آب مایع در پیل که به عنوان پدیده طغیان شناخته می شود، به دلیل کاهش تعداد مسیرهای گازهای واکنش دهنده در لایه نفوذ گاز و مکان های واکنش لایه کاتالیست و افزایش افت انتقال جرم، باعث افت عملکرد پیل می گردد. در این پژوهش با استفاده از تصویربرداری اپتیکال، جریان دوفاز درون کانال جریان کاتد یک پیلسوختی غشا پلیمری شفاف با کانال تک مارپیچ به صورت نا پایا و میانگین زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. نسبت طول آب پوشانی و میانگین زمانی آن، که به ترتیب معیاری از آب مایع موجود در هر لحظه و میانگین زمانی آن در کانال جریان کاتد می باشد، محاسبه شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که با افزایش استوکیومتری، کاهش رطوبت نسبی و افزایش دمای گازهای ورودی در دو سمت کاتد و آند، میزان آب مایع انباشتهشده در کانال جریان کاتد در حالت های نا پایا و میانگین زمانی کاهش می یابد. در حالات نا پایا و میانگین زمانی، تأثیر استوکیومتری آند بر میزان آب مایع انباشتهشده در کانال کاتد، بیشتر از تأثیر استوکیومتری کاتد می باشد.
Water is needed to providing proper hydration of membrane and its ionic conductivity in polymer electrolyte membrane fuel cells, but excess water accumulation known as flooding phenomenon decreases the passing way of reactants in the GDL and reaction sites on catalyst layer and increases mass transport loss and leads to performance loss of polymer electrolyte membrane fuel cells. In the present work, the two-phase flow in the cathode channel of transparent polymer electrolyte membrane fuel cell with single serpentine flow field is visualized by direct optical imaging in unsteady and time averaged states. Then the water coverage length ratio and the average of water coverage length ratio are derived as a scale of water content of the cathode channel in the unsteady and time averaged states. In the unsteady and time averaged states, by increase the stoichiometry, decrease the relative humidity and inlet gases temperature in anode and cathode sides, the accumulated liquid water in the channels reduces. The effect of anode stoichiometry on the amount of water in the cathode channel in the unsteady and time averaged states is more than the cathode stoichiometry.
پیلسوختی غشاپلیمری,آب,تصویربرداری اپتیکال,نسبت طول آب پوشانی,حالت ناپایا
PEMFC,Water,Optical Visualization,Water Coverage Length Ratio,Unsteady State
33
43
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5823&slc_lang=fa&sid=15
Ali
Bozorgnezhad
علی
بزرگ نژاد
100319475328460052002
100319475328460052002
No
K. N. Toosi University of Technology
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Mehrzad
Shams
مهرزاد
شمس
100319475328460052005
100319475328460052005
Yes
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Homayoon
Kanani
همایون
کنعانی
100319475328460052006
100319475328460052006
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Mohammad Reza
Hashemi Nasab
محمّد رضا
هاشمی نسب
100319475328460051927
100319475328460051927
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی