حسن حسن زاده - استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
هادی جعفری - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، خیابا

موتورهای حرارتی یکی از منابع عمده آلودهکننده محیط زیست بخصوص در شهرهای بزرگ هستند. محدودیت منابع سوختهای فسیلی، راندمان پایین موتورهای حرارتی و آلودگی صوتی آنها موجب شده تا مطالعه بر روی مبدل های انرژی کارآمدتر و سوختهای پاک در اولویت مراکز تحقیقاتی و شرکتهای خودروسازی قرار گیرد. با استفاده از یک سیستم پیل سوختی به صورت هیبرید یا غیر هیبرید بجای موتورهای حرارتی می توان تا حدی بر این مشکلات غلبه کرد. در این راستا مقاله حاضر به توسعه مدل سیستم پیل سوختی پلیمری برای استفاده در یک خودروی شهری پرداخته است. به کمک این مدل میتوان توان مصرفی اجزای جانبی، قدرت خالص سیستم، میزان آب، سوخت و هوای مورد نیاز سیستم را محاسبه کرد. در این مقاله اجزای سیستم شامل توده پیل سوختی، رطوبتزنهای هوا و هیدروژن، کمپرسور، پمپهای رطوبتزن و خنک کننده مورد بررسی قرار گرفته است. شبیهسازی در محیط سیمولینک مطلب انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در چگالی جریان نزدیک1A/cm2 سیستم بیشترین قدرت خالص خروجی را دارد و با افزایش رطوبت نسبی هوای ورودی، افت فشار در رطوبت زن کمتر شده و در نتیجه قدرت مصرفی پمپ آن کاهش می یابد. با میعان کامل بخار آب خروجی از توده پیل سوختی و استفاده آن در رطوبتزن نیاز به مخزن آب اضافی برای رطوبتزنی واکنشگرها نخواهد بود. در چگالی جریان کمتر از0/047 A/cm2 توده پیل سوختی قادر به تامین قدرت مصرفی اجزای سیستم نیست لذا سیستم برای شروع به کار نیاز به یک منبع قدرت کمکی مانند باتری دارد

پیل سوختی پلیمری، مدلسازی، خودروی پیل سوختی