بررسی انتقال اکسیژن و افت فشار در الکترود کاتد پیل سوختی غشا پلیمری با مسدود سازی کانال جریان
نویسندگان
چکیده
در این مطالعه با قرار دادن یک یا چند مانع مسدود کننده در کانال کاتد پیل سوختی غشا پلیمری، تاثیر شکل صفحه مسدود کننده (مستطیلی، مثلثی، ذوزنقه ای و خمیده)، ضخامت و ارتفاع صفحه، تعداد صفحات و ضریب تخلخل لایه پخش گاز بر انتقال اکسیژن به داخل لایه پخش گاز و لایه کاتالیست و افت فشار سمت کاتد بررسی شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم و بقای اجزای شیمیایی در سمت کاتد پیل به صورت مدل تک ناحیه ای تدوین و به روش عددی حل شده اند. نتایج نشان می دهد که با قرار دادن یک مانع مستطیلی بزرگ، بیشترین افزایش سرعت در لایه پخش گاز و در نتیجه بیشترین غلظت اکسیژن در فصل مشترک لایه پخش گاز/لایه کاتالیست با وجود بیشترین افت فشار، اتفاق می افتد. با افزایش تخلخل لایه پخش گاز، افزایش تعداد صفحات تیغه ای و ضخامت صفحه و کاهش فاصله بین مانع و لایه پخش گاز، غلظت اکسیژن در این لایه افزایش می یابد؛ هر چند که حساسیت تغییرات غلظت به این پارامترها متفاوت است. بیشترین حساسیت به تخلخل لایه پخش گاز، تعداد صفحات و کاهش فاصله بین مانع و لایه پخش گاز است و کمترین حساسیت به افزایش ضخامت صفحه مسدود کننده می باشد.
منابع مشابه
بررسی پارامتری جریان دوفاز در سمت کاتد پیل سوختی غشا پلیمری
در این پژوهش عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری، با استفاده از شبیهسازی دوفازی، گذرا و دو بعدی در سمت کاتد پیل سوختی، بررسی میشود. ابتدا یک مدل جامع برای شبیهسازی جریان دوفازی ارائه شده، سپس با استفاده از روش حجم محدود، معادلات گسسته و توسط یک کد فرترن داخلی حل میگردد. بررسی پارامتری بر روی میزان آب مایع تولید شده در محیط متخلخل و اثر آن بر عملکرد پیل سوختی تحقیق میگردد. تاثیر چهار پارامتر ضریب تخلخل...
متن کاملاثر مانع در کانال جریان گاز کاتد بر انتقال واکنش دهنده ها و عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری
در این مطالعه، با قرار دادن یک یا چند مانع در کانال کاتد پیل سوختی غشا پلیمری، تأثیرات دینامیک سیالات ناشی از وجود/عدم وجود مانع در کانال و همچنین اثر مانع بر عملکرد پیل سوختی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن یک مدل سه بعدی پیل سوختی که بخشی از کانال کاتد مسدود شده است، معادلات پیوستگی، مومنتوم، گونه های جرمی و بقای بار الکتریکی به صورت حالت پایا در سیستم مختصات کارتزین با...
متن کاملبررسی رفتار انتقال آب در پیل سوختی غشا پلیمری
در این مطالعه، یک مدل دو بعدی و دو فازی پیل سوختی غشا پلیمری به منظور بررسی رفتار انتقال و تغییر فاز آب توسعه داده شده و روشهای مختلف انتقال آب شامل پخش، جابجایی و درگ الکترو - اسمزیک در داخل غشا و تغییر فاز آب در لایه پخش گاز کاتد ارزیابی و تحلیل شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم، بقا اجزا و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت کوپل، با یک مد...
متن کاملبررسی اثر آرایش توده ها بر عملکرد لایه ی کاتالیست الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری
پیل‌های سوختی پلیمری به دلیل مزایای متعدد و کاربردهای متنوعشان در صنعت خودرو و ... امروزه مورد توجه اغلب محققان می-باشند. با این وجود، شبیهسازی آنها به دلیل فیزیک و مایکروساختار نسبتاً پیچیده‌‌ی آنها با دشواری‌هایی همراه بوده‌است. در مقاله‌ی حاضر، جریان واکنش پذیر هوا در الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری توسط یک رویکرد چندمقیاسی شبکه-بولتزمن شبیه سازی گردیده است. بدین منظور، یک مدل توده‌ای دو بع...
متن کاملبررسی عملکرد میدان های مختلف جریان خنک کاری با کانال های موازی در پیل سوختی غشا پلیمری
در پیل های سوختی غشا پلیمری بیش از نیمی از انرژی شیمیایی هیدروژن، در طی تولید الکتریسیته به گرما تبدیل می گردد. در صورت دفع نامناسب این گرما، عملکرد و پایداری پیل آسیب میبیند. در این مقاله، چندین طرح مختلف کانال های موازی برای میدان جریان خنک کاری در پیل غشا پلیمری پیشنهاد شده و انتقال حرارت در صفحات خنک کاری با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. عملکرد طرح های پیشنهادی بر اس...
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 12
شماره 5 2012
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023