پیش بینی شرایط طغیان آب در پیل سوختی پلیمری با استفاده از مدلسازی ریاضی برلایه ی کاتالیستی

یکی از عواملی که موجب کاهش بازدهی تولید برق در پیل سوختی پلیمری می گردد، توزیع غیر یکنواخت دانسیته جریان است و این موضوع زمانی اهمیت می یابد که پیل سوختی در شرایط طغیان اب قرار گیرد. در این مقاله عملکرد لایه کاتالیستی یک پیل سوختی پلیمری تحت شرایط طغیان ، توسط مدلسازی ریاضی که بر اساس قوانین بقا ، واکنش های الکتروشیمیایی ، افت اهمی و انتقال جرم صورت می گیرد، بررسی می شود. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می دهد که هرچه در طول و عمق لایه کاتالیستی از غشا به سمت لایه توزیع گازی پیش می رویم، دانسیته جریان به دلیل وقوع پدیده طغیان کاهش می یابد. در ادامه تاثیر رطوبت نسبی به عنوان یکی از پارامترهای کنترل پیل سوختی بر عملکرد ان مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که هرچه رطوبت نسبی کاتد و اند نیز باعث افزایش دانسیته جریان و افت ولتاژ فعالسازی و کاهش غلظت اکسیژن می شود. یعنی در این حالت بدلیل تولید دانسیته ریان بیشتر اکسیژن با سرعت بیشتری مصرف می شود ولی به دلیل تولید بیشتر اب یسیتم را در شرایط طغیان قرار می دهد.