دوره 17، شماره 9 - ( 9-1396 )                   جلد 17 شماره 9 صفحات 64-55 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1396.17.9.24.0

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Pashaie P, Shakeri M, nourouzi S. Analysis of dimensional errors for metallic bipolar plates in single PEM fuel cell. Modares Mechanical Engineering 2017; 17 (9) :55-64
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-5235-fa.html
پاشایی پویا، شاکری محسن، نوروزی سلمان. تحلیل خطا‌های ابعادی صفحات دوقطبی فلزی در تک سلول پیل سوختی پلیمری. مهندسی مکانیک مدرس. 1396; 17 (9) :55-64

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-5235-fa.html

تحلیل خطا‌های ابعادی صفحات دوقطبی فلزی در تک سلول پیل سوختی پلیمری
پویا پاشایی1 ، محسن شاکری* 2، سلمان نوروزی3
1- گروه پژوهشی پیل‌های سوختی پلیمری، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، مازندران، ایران
2- استاد دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی بابل
3- دانشیار دانشگاه صنعتی بابل
چکیده:   (7144 مشاهده)
توسعه‌ی فناوری پیل‌های سوختی پلیمری جهت تولید برق و حرارت در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌است. در میان اجزای اصلی پیل‌های سوختی پلیمری، صفحات دوقطبی تأثیر قابل توجهی بر هزینه‌ و کارایی سامانه دارند. صفحات دوقطبی فلزی شکل‌دهی شده با ورق‌های نازک، به دلیل مزایایی همچون هزینه‌، استحکام مکانیکی و چگالی توان مناسب به عنوان جایگزین صفحات مرسوم گرافیتی گسترش یافته‌اند. انعطاف‌پذیری این قطعات و برگشت فنری حین شکل‌دهی، خطاهای ابعادی را اجتناب‌ناپذیر می‌نماید و منجر به توزیع نامناسب فشار تماسی صفحات دوقطبی با لایه نفوذ گاز و افت کارایی پیل سوختی می‌گردد. افزایش بیش از حد دقت تولید صفحات دوقطبی موجب افزایش هزینه و کاهش قابلیت گسترش عمومی فناوری می‌شود. بنابراین، به‌منظور کاهش هزینه‌های غیرضروری، مدیریت طراحی و ساخت، بهبود کارایی و تدوین دانش فنی، تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی توسط روش اجزا محدود و شبیه‌سازی مونت‌کارلو انجام می‌گردد. ابتدا مدل تماس صفحه‌ی دوقطبی و لایه نفوذ گاز توسعه می‌یابد و ارتفاع کانال‌ها و دندانه‌های صفحه‌ی دوقطبی بصورت پارامتری با تغییرات تصادفی و توزیع نرمال خطای ابعادی مطرح می‌گردد. سپس، توزیع فشار روی لایه نفوذ گاز (Pave و Pstd) به ازای خطاهای ابعادی مختلف توسط شبیه‌سازی مونت‌کارلو به دست می‌آید. با افزایش مقدار تلرانس ابعادی از mm 015/0± تا mm 075/0±، میانگین فشار تماسی (Pave) 11% افت و انحراف معیار فشار تماسی (Pstd) تا بیش از 90% افزایش یافته‌است. یعنی توزیع مطلوب فشار لایه نفوذ گاز با افزایش خطای ابعادی کاهش می‌یابد و می‌توان تلرانس‌های ابعادی مناسب برای صفحات دوقطبی فلزی را مطابق نیازهای مهندسی تعیین نمود.
واژه‌های کلیدی: کارایی پیل سوختی پلیمری، صفحات دوقطبی فلزی، خطاهای ابعادی، مدل اجزا محدود، روش مونت کارلو
متن کامل [PDF 1909 kb]   (6462 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: سایر......
دریافت: 1396/3/17 | پذیرش: 1396/4/28 | انتشار: 1396/6/10
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.