---

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.

---

گازهای واکنشگر در هنگام ورود به توده پیل سوختی غشاء پلیمری بایستی دارای رطوبت بهینه باشند. مرطوب‌سازی این گازها به کمک یک مرطوب‌ساز غشایی صورت می‌پذیرد. در مطالعه حاضر یک مدل تحلیلی جهت بررسی عملکرد یک مرطوب‌ساز غشایی آب-گاز مورد استفاده در پیل سوختی ارائه شده است. در ابتدا روابط بقای جرم و انرژی را برای سمت گاز مرطوب‌ساز اعمال نموده که در نتیجه آن یک دستگاه معادله غیرخطی بر حسب دما و نسبت رطوبت گاز خروجی از مرطوب ساز حاصل می‌شود. با حل دستگاه معادله حاصله، می‌توان به ارزیابی عملکرد مرطوب‌ساز از نقطه نظر دما و نقطه شبنم گاز خروجی از آن پرداخت. به کمک مدل توسعه داده شده، تأثیر عواملی نظیر دبی گاز، طول کانال، دما و فشار گاز ورودی به مرطوب‌ساز، عمق کانال گاز و... بر رطوبت نسبی و دمای خروجی و نیز نقطه شبنم گاز خروجی از مرطوبساز بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که عمق کانال اثری بر دما و رطوبت گاز مرطوب خروجی ندارد. همچنین افزایش طول کانال سبب افزایش نقطه شبنم گاز خروجی از مرطوب‌ساز می‌شود اما رطوبت نسبی ورودی تأثیر چندانی بر روی نقطه شبنم گاز مرطوب خروجی ندارد. افزایش دمای هوای ورودی به مرطوب‌ساز نیز عملکرد مرطوب‌‌ساز را بهتر نمی‌کند. همچنین نتایج حاصل از مدل نشان می‌دهد که با افزایش فشار ورودی و استفاده از دبی هوای کمتر، عملکرد مرطوب‌ساز ارتقاء می‌یابد.