بررسی تاثیر نسبت عرض شانه به کانال بروی عملکرد پیل سوختی پلیمری در چگالی جریان بالا

در مقاله حاضر، دینامیک سیالات محاسباتی بر مبنای یک روش حجم محدود برای بررسی عملکرد پیل سوختی استفاده شده است. مدل حاضر سه بعدی، پایا و تک ناحیه ای بوده و انتقال مولفه ها نیز مد نظر قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از این مدل با نتایج تجربی مقایسه شده و تطابق خوبی بین این دو مشاهده می شود. شبیه سازی ها برای نسبت های مختلف عرض شانه به کانال انجام شد. براساس نتایج بدست آمده تنها در ولتاژهای پایین(چگالی جریان بالا) نسبت عرض کانال به شانه در کارایی پیل تاثیر می گذارد. در ولتاژهای پایین با کاهش عرض شانه تلفات غلظتی بدلیل تسهیل در نفوذ واکنش دهنده ها کاهش می یابد، در حالی که تلفات اهمی افزایش می یابد. نتایج حاصل نشان دهنده وجود یک نقطه بهینه در نسبت عرض کانال به شانه است. با افزایش بیشتر این نسبت کارایی به طور محسوسی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی٬ دینامیک سیالات محاسباتی ، نسبت عرض شانه به کانال ، تلفات