مدل سازی جریان دوفازی و غیر هم دما در پیل سوختی پلیمری
نویسندگان
چکیده
در مقاله حاضر، جریان دوفازی و غیر هم دما در لایه نفوذی گاز کاتد پیل سوختی پلیمری مدل سازی شده است. جهت استفاده از شرایط مرزی دقیق ، علاوه بر مدل سازی لایه نفوذی گاز کاتد، دیگر اجزای پیل سوختی (غشاء و لایه نفوذی گاز آند) نیز مدل سازی شده اند. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای مومنتم و بقای انرژی و دیگر معادلات کمکی است که توسط روش های عددی حل شده است. همچنین اثر فشار و رطوبت نسبی، اثر تماس و تبادل جرم بین دوفاز روی عملکرد پیل سوختی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که جهت مدل سازی دقیق جریان دوفازی، لازم است هر دو اثر تماس و تبادل جرم بین دو فاز در نظر گرفته شود. به ازای رطوبت های مختلف کانال کاتد، منحنی عملکرد و منحنی توزیع دما در طول پیل سوختی در دو حالت دوفازی و تک فاز مقایسه شده اند، مقدار نسبی این دو برای دو جریان وابسته به مقدار رطوبت کانال کاتد است. با افزایش فشار گاز در کانال کاتد از 5/0 به 5 اتمسفر، محتوای آب در مرز غشاء و لایه نفوذی گاز کاتد در حدود 20% افزایش یافته و به تبع آن افت اهمی کاهش می یابد. با این کاهش افت اهمی درجه حرارت در طول پیل سوختی کاهش می یابد. ولی بر عکس با افزایش فشار گاز در کانال آند، درجه حرارت در طول پیل سوختی افزایش می یابد.
منابع مشابه
شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی دوفازی از حرکت قطره در میدان جریان و منیفولد سمت کاتد پیل سوختی پلیمری
پیل سوختی پلیمری با ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تولید آب، انرژی آزادشده در طی فرایند شیمیایی را به برق تبدیل می‌کند، لذا به عنوان انرژی پاک بسیار مورد توجه می‌باشد. مهم‌ترین موانع در راستای تجاری‌سازی این فناوری، مشکلات مربوط به کنترل میزان آب تولیدی و مدیریت آن در پیل سوختی، مدیریت گرما و غیره می‌باشد. موضوع مدیریت آب در پیل‌های سوختی پلیمری، دراجزای مختلف آن قابل تحقیق است، در کار حاضر به بررسی ...
متن کاملمدل سازی و بهینه سازی دوفاز و غیر هم دمای پیل سوختی پلیمری
در پایان نامه حاضر، جریان دوفازی، غیر هم دما و غیر هم فشار در پیل سوختی پلیمری مدل سازی شده است. معادلات حاکم شامل معادلات بقاء جرم، بقاء مومنتم و بقاء انرژی در اجزای مختلف پیل سوختی است که توسط روش تفاضل محدود حل شده اند. جهت بررسی صحت مدل سازی، منحنی عملکرد پیل سوختی با نتایج تجربی و منحنی توزیع دما با نتایج موجود در مقالات مقایسه شده است که از دقت قابل قبولی برخوردارند. نتایج مدل سازی نشان...
15 صفحه اولمدلسازی جریان دوفازی و غیر همدما در لایه نفوذ گاز کاتد پیل سوختی پلیمری
در این پایان نامه مدل سازی دوفازی و غیرهم دمای جریان در لایه نفوذگاز کاتد انجام شده است. برای این منظور معادلات پیوستگی، دارسی ، لورت ، تبادل جرم میان دوفاز، جریان آب در غشاء پلیمری، انتقال حرارت در لایه های نفوذ گاز و غشاء، تولید انتروپی در لایه کاتالیست و غیره مورد استفاده قرار گرفته است. برای مدل کردن واکنش الکتروشیمیایی نیز از رابطه باتلر-ولمر استفاده شده است. در تحقیقات مشابه با پایان نام...
15 صفحه اولمدل سازی یک بعدی عملکرد یک پیل سوختی با غشا پلیمری
در این مقاله یک پیل سوختی غشاء پلیمری با استفاده از مدل یک بعدی، پایا و همگن مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا معادلات حاکم بر صفحه توزیع گاز و لایه نفوذ گاز استخراج و افت‌های اهمی و میزان انتقال اکسیژن در آن مدلسازی شده و در ادامه میزان انتقال اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد که کلیدی‌ترین بخش پیل سوختی است با استفاده از روش همگن مدلسازی می‌شود و معادلات دیفرانسیل حاکم بر لایه کاتالیست کاتد ا...
متن کاملمدل سازی و بهینه سازی عملکرد پیل سوختی متانولی
مدلسازی و شبیه سازی پیل سوختی متانولی با استفاده از نرم افزارهای متلب و کامسول در این پژوهش انجام شده است. در ابتدا مدلسازی انجام شده با نرم افزار متلب با دادههای آزمایشگاهی راستی آزمایی شده و سپس از این مدل برای بررسی پارامترهای مورد مطالعه بر کارکرد پیل استفاده شده است. تاثیر غلظت روی نمودار پولاریزاسیون، تاثیر چگالی جریان تبادل و ضریب انتقال روی اتلاف ولتاژ، تاثیر استفاده از کاتالیستهای ک...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرسناشر: دانشگاه تربیت مدرس
ISSN 1027-5940
دوره 15
شماره 2 2015
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023