تحلیل آزمایشگاهی و عددی پیل سوختی پلیمری با یک کانال مارپیچ متقارن جدید
محل انتشار: مجله مکانیک سازه ها و شاره ها، دوره: 6، شماره: 4
سال انتشار: 1395
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 363
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JSFM-6-4_021
تاریخ نمایه سازی: 23 آبان 1397
چکیده مقاله:
در این مقاله، ابتدا یک پیل سوختی پلیمری با الگوی جدید کانال جریان، با عنوان الگوی کانال مارپیچ متقارن (جدید) طراحی و ساخته شده است. پیل ساخته شده دارای توان نامی حدود 10 وات، مساحت ناحیه فعال 25 سانتی متر مربع و دارای غشاء نفیون-117 است. با استفاده از دستگاه تست پیل سوختی، اثر دما و رطوبت نسبی گازهای سمت کاتد بر عملکرد آن (نمودار ولتاژ – چگالی جریان پیل) موردبررسی قرارگرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که پیل ساخته شده قادر است، ماکزیمم چگالی توان (حدود 0/45 وات بر سانتی متر مربع) را تولید نماید. سپس مدل سازی عددی سه بعدی و کامل پیل سوختی ساخته شده (شامل همه 9 لایه پیل سوختی) و در ابعاد واقعی انجام شده است. بدین منظور، معادلات دیفرانسیل پاره ای همبسته شده غیرخطی بقاء جرم، بقاء اندازه حرکت (مومنتم)، بقاء اجزاء، بقاء انرژی و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل به صورت الگوی تک ناحیه ای و تک فاز (فقط فاز گاز)، تدوین و به کمک نرم افزار تجاری فلوینت حل شده اند. نتایج مدل سازی عددی نشان می دهد که کانال مارپیچ متقارن (جدید) قادر است، حتی در چگالی های جریان بالا توزیع دما و غلظت مطلوبی را در سراسر ناحیه فعال ایجاد نماید.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
حسین رجبیان
دانشجوی فوق لیسانس، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان
حسین امیری
استادیار، پژوهشکده انرژی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان
مجتبی رحیمی
استادیار، گروه فیزیک و گروه پیل سوختی حرارت بالا، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان
سید محمدباقر مرعشی
کارشناس آزمایشگاه، گروه فیزیک و گروه پیل سوختی حرارت بالا، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان