تحلیل آزمایشگاهی و عددی پیل سوختی پلیمری با یک کانال مارپیچ متقارن جدید
نویسندگان
چکیده مقاله:
در این مقاله ابتدا یک پیل سوختی پلیمری با الگوی جدید کانال جریان، با عنوان الگوی کانال مارپیچ متقارن (جدید) طراحی و ساخته‌شده است. پیل ساخته‌شده دارای توان نامی حدود 10 وات، مساحت ناحیه فعال 25 سانتی‌متر مربع و دارای غشاء نفیون-117 می‌باشد. با استفاده از دستگاه تست پیل سوختی اثر دما و رطوبت نسبی گازهای سمت کاتد بر عملکرد آن (نمودار ولتاژ – چگالی جریان پیل) موردبررسی قرارگرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که پیل ساخته‌شده قادر است ماکزیمم چگالی توان (حدود 45/0 وات بر سانتی‌متر مربع) را تولید نماید. سپس مدل‌سازی عددی سه‌بعدی و کامل پیل سوختی ساخته‌شده (شامل همه 9 لایه پیل سوختی) و در ابعاد واقعی انجام‌شده است. بدین منظور، معادلات دیفرانسیل پاره‌ای همبسته شده غیرخطی بقاء جرم، بقاء اندازه حرکت (مؤمنتم)، بقاء اجزاء، بقاء انرژی و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل به‌صورت الگوی تک ناحیه‌ای و تک فاز (فقط فاز گاز) تدوین و به کمک نرم‌افزار تجاری فلوئنت حل‌شده‌اند. نتایج مدل‌سازی عددی نشان می‌دهد که کانال مارپیچ متقارن (جدید) قادر است حتی در چگالی‌های جریان بالا توزیع دما و غلظت مطلوبی را در سراسر ناحیه فعال ایجاد نماید.
منابع مشابه
تحلیل عملکرد سامانه پیل سوختی غشا پلیمری در خودرو
در این مطالعه، یک نوع پیل سوختی غشا پلیمری برای کاربرد در خودرو تحلیل گردیده و در این راستا متغیرهای اثر گذار بر عملکرد پیل از قبیل درصد رطوبت، نرخ جریان، دما و فشار گازهای ورودی و همچنین مدیریت آب و حرارت که از چالش‌های اصلی این پیل‌ها می‌باشد، بررسی شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، مقدار حرکت ، بقا اجزای، انرژی و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل به صورت الگوی ت...
متن کاملمدل 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 کاملبررسی عددی عملکرد پیل سوختی پلیمری دو کاناله با جریان گاز ناهمسو
مدل سازی به طور وسیع در تحقیقات و کاربردهای صنعتی برای انتقال جرم و گرما درون کانال با ابعاد کوچک ، به منظور به دست آوردن درک بهتری از فرآیندهای اساسی قبل از ساخت نمونه اولیه برای بهینه سازی پیل سوختی استفاده می شود . در این مطالعه عددی مدل سه بعدی،دینامیک سیالات محاسباتی تک فازی برای کانال های جریان گاز و مجموعه الکترودو غشاء پلیمری ارائه شده است. مجموعه معادلات بقا، با استفاده از روش حجم محدو...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی تأثیر شرایط عملکردی مختلف پیل سوختی غشای پلیمری برتوان تولیدی و مدیریت آب
در پژوهش حاضر تأثیر استوکیومتری آند،کاتد و دمای گازهای ورودی بر مدیریت آب و عملکرد پیل سوختی غشای پلیمری با استفاده از تکنیک طراحی آزمایش و عکس‌برداری مستقیم موردمطالعه قرارگرفته است. به‌منظور مشاهده انباشت آب در کانال‌های جریان سمت کاتد، پیل سوختی غشای پلیمری با صفحات انتهایی شفاف در آزمایشگاه تحقیقاتی پیل سوختی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساخته‌شده است. طراحی کلیه آزم...
متن کاملمدل سازی یک طرح جدید پکیج تولید چندگانه براساس پیل سوختی پلیمری
در این مقاله یک طرح جدید پکیج تولید چندگانه که بر اساس تکنولوژی پیل سوختی پلیمری و چرخه میسوتسنکو است، از دیدگاه ترمودینامیکی مدل سازی شده و مورد تحلیل قرار گرفت. پکیج تولید چندگانه شامل اجزای اصلی پیل سوختی پلیمری، چرخه میسوتسنکو، کویل گرمایشی، مخزن ذخیره حرارت و دیگ کمکی می¬باشد. از قابلیت¬های این پکیج تولید برق، گرمایش، سرمایش تبخیری غیرمستقیم تا نقطه شبنم و آب گرم مصرفی است. عملکرد سیستم با...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 6 شماره 4
صفحات 285- 300
تاریخ انتشار 2016-12-21
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023