دوره 18، شماره 9 - ( 10-1397 )                   جلد 18 شماره 9 صفحات 57-46 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1397.18.9.31.4

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
habibolahi M, Hassanzadeh H, rahnama M, mirbozorgi S A, null N. Investigation of porosity parameters variation on liquid water transport in gas diffusion layers of polymer electrolyte membrane fuel cells using the lattice Boltzmann method. Modares Mechanical Engineering 2018; 18 (9) :46-57
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-25489-fa.html
حبیب الهی محمد، حسن زاده حسن، رهنما محمد، میربزرگی سید علی، جهانشاهی جواران ابراهیم. بررسی پارامتر‌های تخلخل بر انتقال آب در لایه نفوذی گاز کاتد پیل سوختی پلیمری با استفاده از روش شبکه بولتزمن. مهندسی مکانیک مدرس. 1397; 18 (9) :46-57

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-25489-fa.html

بررسی پارامتر‌های تخلخل بر انتقال آب در لایه نفوذی گاز کاتد پیل سوختی پلیمری با استفاده از روش شبکه بولتزمن
محمد حبیب الهی1 ، حسن حسن زاده* 2، محمد رهنما3 ، سید علی میربزرگی4 ، ابراهیم جهانشاهی جواران5
1- دانشجوی دکترای مکانیک- دانشگاه بیرجند
2- عضو هیات علمی دانشگاه بیرجند
3- عضو هیات علمی- دانشگاه شهید باهنر کرمان
4- عضو هیات علمی دانشگاه بیرجند- دانشکده مهندسی - گروه مکانیک
5- عضو هیات علمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرقته کرمان
چکیده:   (8556 مشاهده)
پیلهای سوختی پلیمری به دلیل دمایکار پایین، چگالی انرژی بالا در آیندهای نزدیک به طور چشمگیر مورد استفاده قرار میگیرند. مدیریت آب یکی از چالش های اصلی جهت توسعه و تجاری سازی پیلهای سوختی پلیمری است، که تاثیر قابل ملاحظهای بر عملکرد آنها دارد. از این رو درک چگونگی رفتار آب در پیل سوختی بسیار با اهمیت است . در این مقاله رفتار آب مایع در داخل لایه نفوذی گاز کاتد پیل سوختی پلیمری در مقیاس حفره مورد بررسی قرار گرفته است. محیط متخلخل مورد نظر )لایه نفوذی گاز کاتد( توسط دوایری با قطرهای مختلف و بصورت تصادفی ساخته شده است. از روش لتیس بولتزمن، مدل شبه پتانسیل شان و چن جهت شبیه سازی جریان دوفازی استفاده شده است. کد نوشته شده در سه حالت اعتبار سنجی شده و پس از آن تاثیر سه پارامتر اندازه منفذها، ضریب تخلخل و آبگریزی لایه نفوذی گاز بر انتقال آب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این شبیه سازی نشان میدهند که اولا با گذشت زمان مقدار اشباع در لایه نفوذی گاز افزایش یافته و نهایتا به مقدار ثابتی میرسد. ثانیا با کاهش قطر منفذها، مقدار اشباع و تعداد میانگذرهای انتقال آب کاهش یافته شده و این باعث افزایش نفوذ اکسیژن میشود. از طرفی مقدار اشباع محلی در فصل مشترک کاتالیست و لایه نفوذی گاز بسمت یک میل میکند این نشان دهنده این است که در این نواحی مولکولهای اکسیژن بایستی در آب حل شده و سپس به کاتالیست برسند. همچنین مقدار آب مایع در داخل لایه متخلخل با افزایش آبگریزی کاهش مییابد.
واژه‌های کلیدی: پیل سوختی پلیمری، روش شبکه بولتزمن، لایه نفوذ گاز کاتد، جریان دو فازی
متن کامل [PDF 4606 kb]   (5893 دریافت)    
موضوع مقاله: سازه های هوا فضا
دریافت: 1397/7/3 | پذیرش: 1397/7/3 | انتشار: 1397/7/3
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.