شبیه سازی عددی پیل سوختی غشا پلیمری( PEMFC ) برای بررسی مدیریت آب

در این مقاله یک مدل غیر ایزوترمال و دو فاز از پیل سوختی غشا پلیمری (PEMFC) شامل هیدراته بودن غشا، مخلوط سه گانه گازهای واکنشگر، تغییر فاز آب در الکترود ها هماره جریان گاز غیر اشباع به منظور بررسی مدیریت آب توسعه داده شده است. از آنجا که تغییر دما از تغییر فاز تاثیرپذیر تر است در این مدل معادله انرژی نیز حل شده و این تاثیر داخل مدل در نظر گرفته شده است. برای بررسی مدیریت آب، معادلات بقا جرم، ممنتم، اجزا شیمیایی، انرژی و پتانسییل الکتروشیمیایی به صورت کوپل در نواحی پنج گانه پیل شامل لایه های پخش گاز اند و کاتد، لایه های کاتالیست آند و کاتد و غشا بین این لایه ها با اعمال فرضیات مناسب به روش عددی حل شده است. با حل این معادلات مقدار آب موجود در پیل و تاثیر آن بر پارامترهای پیل مانند رسانایی یونی و تخلخل لایه های پخش گاز بررسی شده است. در پایان مدل با نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع مقایسه و نشان داده شده که نتایج شبیه سازی عددی سازگاری بسیار خوبی با نتایج ازمایشگاهی دارد.

کلیدواژه ها:

مدل سازی عددی ، پیل غشا پلیمری ، PEM ، مدیریت آب