مدلسازی عددی لایه پخش گاز پیل سوختی غشا پلیمری بر اساس شرایط مختلف کارکرد

در این مقاله کاتد پیل سوختی غشا پلیمری به صورت دو بعدی شامل کانال گاز، لایه پخش گاز و لایه کاتالیست،مدلسازی شده است. معادلات حاکم با روش حجم محدود گسسته شده و با استفاده از نرم افزار فلوئنت با یک روند تکرار،حل شدهاند و میدان جریان، فشار و توزیع اکسیژن و آب به دست آمده است. تاثیر شرایط کاری و ساختار لایه پخش گاز، بر انتقال اکسیژن و نیز بر تغییرات فشار در لایه پخش گاز بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش دبی ورودی، نرخ واکنش الکتروشیمیایی افزایش مییابد. دبی ورودی بیشتر به خارج شدن آب از پیل کمک میکند. هر چند که با افزایش دبی، افت فشار افزایش مییابد. با افزایش نفوذپذیری نیز غلظت اکسیژن در فصل مشترک لایه کاتالیست/لایه پخش گاز افزایش مییابد. ضمن این که افت فشار ایجاد شده در طول کانال کاهش مییابد. کم شدن نفوذپذیری تا حدی باید باشد که بر پخش یکنواخت گازها اطمینان حاصل شده باشد.