بررسی تولید حرارت و توزیع دما در پیل سوختی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این تحقیق از روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی پیل سوختی متانولی استفاده شده است. محدوده شبیه سازی مقطعی دوبعدی در راستای جریان شامل تمام هفت بخش پیل سوختی ، کانال آندی ، لایه های نفوذ و کاتالیست آندی ، غشاء ، کانال کاتدی ، لایه های نفوذ و کاتالیست کاتدی بوده است. در این هفت بخش هم نواحی متخلخل و هم غیر متخلخل لحاظ گردیده اند لذا کلیه معادلات لازم برای شبیه سازی جریان سیال ، انتقال حرارت و غلظت اجزای شیمیایی مختلف ، در این نواحی به منظور پیش بینی کارایی پیل سوختی توسط روش بولتزمن حل گردیدمد. مشاهده گردید که با افزایش دما . چگالی جریان ، غلظت واکنش دهنده ها کاهش یافته و غلظت محصولات واکنش افزایش می یابد. با افزایش چگالی جریان ، نرخ واکنشها افزایش یافته و دما در لایه کاتالیست زیاد می گردد. در لایه کاتالیست در راستای جریان غلظت محصولات واکنش زیاد شده و پس از رسیدن به یک مقدار حداکثر به علت کاهش غلظت واکنش دهنده ها کم می شود.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی متانولی ، شبکه بولتزمن ، توزیع دما