مدل‌سازی سه بعدی و گذرای پیل سوختی غشا پلیمری با میدان جریان پینی

Authors

  • سید علی اطیابی دانشجوی دکتری مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
  • محمد حسین خیام کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، اصفهان، ایران
  • محمود عدمی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، اصفهان، ایران
Abstract:

در پژوهش حاضر، یک مدل سه بعدی و گذرای پیل سوختی غشا پلیمری با میدان جریان پینی بررسی شده است. با حل عددی معادلات دیفرانسیل حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتم، بقای گونه­ها، بقای بار الکتریکی و بقای انرژی همراه با معادلات واکنش­های الکتروشیمیایی، رفتار گذرای پیل بررسی شده است. ارائه نتایج مربوط به پارامترهای اساسی همچون چگالی جریان الکتریکی، توزیع غلظت گونه­های شیمیایی، توزیع سرعت و خطوط جریان در پیل با میدان جریان پینی، درک کاملی از اصول اساسی پدیده­های انتقال در پیل سوختی غشاء پلیمری فراهم می­کند. نتایج نشان می­دهد که استفاده از میدان جریان پینی، انتقال اکسیژن به لایه کاتالیست را بهبود می­بخشد و در نتیجه باعث ایجاد چگالی جریان بالا می­شود. همچنین، مدت زمان پایداری پیل سوختی از مرتبه ثانیه است که این موضوع نشان دهنده کوتاه بودن فرآیند راه­اندازی پیل سوختی غشا پلیمری است. در این مدت زمان، پارامترهای عملکردی پیل سوختی مانند چگالی جریان، غلظت مولی واکنش­دهنده­ها و فشار پیل سوختی طی این مدت زمان به پایداری می‌رسند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل 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...

full text

بررسی 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...

full text

مدلسازی سه بعدی پیل سوختی پلیمری

محدویت منابع سوخت های فسیلی و آلایندگیهای ناشی از مصرف آنها بخصوص در شهرها، راندمان کم موتورهای احتراقی و دیگر وسایل تبدیل انرژی مرسوم و دیگر مشکلات آنها باعث گرایش به استفاده از مبدلهای انرژی کارآمد و منابع انرژی پاک شده است. دراین میان پیل های سوختی بعنوان مبدلهای مستقیم انرژی بعلت داشتن چگالی انرژی و راندمان بالا وسرو صدای کم با اتکای به سوخت هیدروژن می توانند گزینه مناسبی برای جایگزینی موتو...

15 صفحه اول

استفاده از فوم فلزی در پیل سوختی غشا پلیمری

در این مقاله، استفاده از فوم فلزی به‌عنوان توزیع‌کنندة گازهای واکنشگر و سیال خنک‌کننده، به‌منظور توزیع یکنواخت گازهای واکنشگر و دما، کاهش وزن، صرفه‌جویی در هزینة ماشین‌کاری کانال‌های جریان و عملکرد بهتر پیل سوختی غشا پلیمری مطرح و بررسی شده است. معادلات حاکم بر جریان گازهای واکنشگر در نواحی گوناگون پیل (اعم از معادلات پیوستگی، بقای مومنتوم، اجزاء، شارژ و انرژی به‌همراه روابط الکتروشیمیایی)، همچ...

full text

بهینه سازی میدان جریان خنک کاری پیل سوختی غشا پلیمری

پیل سوختی از تکنولوژی های جدیدی می باشد که از سازگاری خوبی با محیط زیست برخوردار است و عمل تبدیل انرژی در آن با بازدهی بالا صورت می پذیرد. در میان انواع پیل سوختی، پیل سوختی غشا پلیمری به دلیل چگالی توان بسیار بالا، قابلیت شروع به کار سریع و عملکرد در دمای پایین، در صنایع خودروسازی، نیروگاهی، مولد انرژی قابل حمل، تجهیزات مخابراتی، برق خانگی و کاربردهای نظامی مورد استفاده و توجه زیادی قرار گرفته...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 47  issue 4

pages  39- 48

publication date 2018-01-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023