بررسی انتقال حرارت و جرم در پیل سوختی PEMFC با ساختار میکرو

این مقاله یک مدل محاسبه ای دو بعدی از الکترودهای کاتدی میکرو بدست می دهد که مشخصه های مجراها برای نفوذ گاز نانو‐متخلخل است که موجب افزایش سطح به اندازه میزان حجم لایه کاتالیزور ته نشین شده، خواهد شد. یکی از اهداف اصلی تلاش برای ارائه این مدل، روشن کردن نفوذ Knudsen در الکترود نانو‐ متخلخل است. علاوه بر این، ای ن مدل، غیر آدیاباتیک است و جابجایی طبیعی در فضای محیط بالای کاتد را مرتفع می سازد. قسمت عمده از این تحلیل، شناسایی محدودیت های جابجایی جرم است که در استفاده از الکترودهای میکرو و سطوح نفوذ گاز نانو‐متخلخل وجود دارند. این تحلیل از جابه جایی طبیعی، منحصر به فرد است، زیرا تاثیرات شناوری را که در سطح تخت با تغییر رسانایی حرارتی وجود دارد را چه در محدوده های غیر مواد متخلخل و چه در مکانهای آدیاباتیک بررسی می کند. نتایج این بررسی نشان می دهد که پیکربندی این الکترود امکان پذیر است و تحت تاثیر محدودیت های غیر قابل حل انتقال جرم قرار نمی گیرد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی پلیمری ، میکرو‐پیل سوختی ، نانو‐متخلخل ، جابه جایی طبیعی