بررسی اثر خواص لایه نفوذ گازی آب گریز بر عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 783

نسخه کامل این مقاله ارائه نشده است و در دسترس نمی باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ISME24_044

تاریخ نمایه سازی: 21 مهر 1398

چکیده مقاله:

در این مقاله، به بررسی تاثیر اضافه نمودن یک لایه نفوذ گازی آب گریز (MPL) در سمت کاتد پیل سوختی بر عملکرد آن پرداخته می شود. برای این منظور، شبیه سازی دو بعدی و دو فازی لایه های مختلف سمت کاتد یک پیل سوختی شامل کانال گاز، لایه نفوذ گاز (GDL)، لایه متخلخل نفوذ گازی آب گریز (MPL) و لایه کاتالیست انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان سیال درون پیل سوختی با استفاده از یک مدل چند فازی با استفاده از کد نویسی حل شده و توزیع سرعت، فشار و غلظت اجزاء واکنشگر در در سمت کاتد پیل بدست آمده اند. همچنین اثر تغییر خواص فیزیکی MPL شامل ضخامت و تخلخل آن بر میزان اشباع آب مایع و نیز عملکرد پیل مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزودن لایه اضافی MPL بین لایه های GDL و کاتالیست به دلیل تفاوت در خواص رطوبتی این لایه ها یک ناپیوستگی در اشباع آب و غلظت اجزاء واکنش در سطح تماس آنها به وجود می آید. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش تخلخل MPL باعث کاهش تولید آب مایع و در نتیجه بهبود عملکرد پیل می شود، در حالی که افزایش ضخامت آن، عملکرد پیل را کاهش می دهد. به منظور صحه گذاری نتایج بدست آمده، منحنی عملکرد حاصل از شبیه سازی تک فازی و دوفازی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است

نویسندگان

سید مهدی مهنما

ایران تهران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران دانشکده مکانیک و هوافضا دانشجوی دکتری

مرتضی خیاط

ایران تهران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران استادیار