بررسی تاثیرات محیطی و هندسی بر عملکرد پیل سوختی پروتنی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در مقاله حاضر مدل دو بعدی از پیل سوختی غشاء یونی با کانال جریان مستقیم در قسمت آند و کاتد ارائه شده است . این مدل بصورت همزمان انتقال گازها و یونها و پروتنهای هیدروژن و مدیریت آب را در پیل سوختی غشا یونی در نظر می گیرد.معادلات حاکم اعم از بقا جرم و بقا گونه ها وانرژ ی برای اجزای پیل سوختی شامل غشا، لایه های نفوذ گاز،لایه های کاتالیستی، کانال جریان گاز و جمع کننده های جریان مدلسازی شده است. برای حل این مقاله از روشهای عددی بر پایه حجم محدود ( دینامیک سیالات محاسباتی ) استفاده شده که مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی مخصوصا در تراکم جریانهای پایین دارد. علت اختلاف نسبتا ناچیز نتایج آزمایشگاهی با نتایج عددی وجود آب در غشا و احتمال بوجود آمدن پدیده غرقابی می باشد.تاثیر شرایط محیطی از قبیل رطوبت ورودی و استوکیومتری و نیز شرایط هندسی از قبیل ضخامت غشا پیل مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی پروتنی ، مدل ، غشاء ، کسر مولی