استفاده از ترکیب اجکتور - سری و موازی - در مدار بازگردش هیدروژن در سیستم پیل سوختی غشا پلیمری

در پیل سوختی غشا پلیمری، استوکیومتری هیدروژن ورودی، مناسب است بزرگتر از ۱ باشد. این امر به مفهوم تامین هیدروژن، بیشتر از هیدروژن مصرفی در پیل است که عملکرد بهتر پیل را به همراه دارد؛ هر چند که هیدروژن مصرف نشده باید به داخل پیل برگردد. سیستم رایج برای برگشت هیدروژن، کمپرسور است که مستلزم مصرف توان الکتریکی است. اجکتور قطعه متحرکی ندارد، نگهداری آن ساده، ساخت آنکم هزینه بوده و توان الکتریکی مصرف نمی کند و می تواند جایگزینی برای کمپرسور باشد. اما دامنه عملکرد اجکتور محدود است و از این رو استفاده از ترکیب اجکتورها پیشنهاد می شود. در این مطالعه، به مدل سازی عددی اجکتور برای بازگشت هیدروژن پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که دبی جرمی کشیده شده از سمت خروجی پیل، با افزایش فشار اولیه اجکتور افزایش می یابد. اما این افزایش ازیک مقدار مشخص بیشتر، تغییری نشان نمی دهد و نیازی به افزایش فشار نیست. وقتی که از دو اجکتور موازی استفاده می شود؛ در عملکرد اجکتورها و نسبت همراه شدگی تغییری ایجاد نمی شود؛ اما به علت آن که دبی سیال اولیه دو برابر می شود؛ مکش اجکتور نیز دو برابر می شود. استفاده از دو اجکتور سری با این ابعاد هندسی به صرفه نبوده و باعث کاهش راندمان پیل می شود.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی غشا پلیمری ، سیستم برگشت هیدروژن ، اجکتور ، سری و موازی ، مدل سازی عددی