شبیه‌سازی همزمان لایه انتشار گاز و کانال هوا در پیل سوختی مبادله پروتون: بررسی در مقیاس حفره فلودینگ آب
نویسندگان
چکیده مقاله:
در این مطالعه، از روش شبکه بولتزمن برای بررسی انتقال آب مایع در لایه انتشار گاز(GDL) و کانال گاز(GC) قسمت کاتد پیل سوختی غشای مبادله پروتون استفاد شده است. لایه انتشار گاز از جنس کربن کاغذ بوده و به روش تصادفی ساخته شده است. این بررسی به صورت میکروسکوپی انجام شده و رفتار خوشه‌های آب مایع از مرز مشترک کانالیزور-لایه انتشار گاز تا کانال گاز به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه رفتار دینامیکی آب مایع در مدت زمان حذف از لایه انتشار گاز الکترود کاتد شبیه‌سازی شده و اثرات قابلیت خیسی لایه انتشار گاز بر روی پروسه حذف و توزیع آب مایع مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این به مطالعه رفتار دینامیکی و اشباع آب مایع در لایه انتشار گاز در دو حالت پایا و غیر پایا پرداخته شده است. همچنین تعداد خوشه‌های موثر، عمل اتصال بین خوشه‌ها و زمان رسیدن به حالت پایا مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که هر چه زاویه تماس سطوح لایه انتشار گاز بیشتر شود، زمان رسیدن آب به کانال گاز و زمان رسیدن به توزیع اشباع آب در حالت پایا کاهش خواهد یافت، به همین دلیل سطوح جامد آبگریزتر باعث بهبود مدیریت آب مایع در لایه انتشار گاز پیل سوختی غشای مبادله پروتون خواهد بود.
منابع مشابه
بررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخه‌ای
لایه کاتالیست اغلب نازک‌ترین لایه در پیل سوختی است، اما به خاطر چند فازی، تخلخل و واکنش‌های الکتروشیمیایی پیچیده‌ترین قسمت است. عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون شدیدا متأثر از عملکرد لایه کاتالیست کاتد است. در این تحقیق یک مدل یک بعدی، دما ثابت و پایا با ساختار کلوخه‌ای برای لایه کاتالیست کاتد در نظر گرفته‌شده و توسعه یافته است. پس از نوشتن معادلات حاکم لایه کاتالیست، معادلات دیفرانسیلی برای م...
متن کاملبررسی عددی مدیریت آب در کاتد و آند پیل سوختی غشاء تبادل پروتون
یکی از مسائل کلیدی پیل سوختی غشاء تبادل پروتون، مدیریت آب است. این موضوع بدون در نظر گرفتن انتقال آب مایع درون پیل میسر نیست. در این مقاله مدل‌سازی عددی مدیریت آب در پیل سوختی غشاء تبادل پروتون به صورت دوبعدی و پایا انجام شده است. معادلات بقای جرم، مومنتم، انرژی، یون‌ها، گونه‌های اکسیژن و بخار آب و معادله انتقال آب مایع در تمام لایه‌های پیل شامل الکترودهای کاتد و آند حل شده‌ا‌ند. مطالعه ای عموم...
متن کاملبررسی تاثیر جریان گاز در کانال و الکترود آند بر امپدانس الکتروشیمیایی پیل سوختی اکسیدجامد
هدف این مقاله بررسی تاثیر جریان گاز در کانال سوخت و درون الکترود آند بر طیف امپدانس الکتروشیمیایی پیل سوختی اکسید جامد است. به این منظور، با درنظر گرفتن معادلات گذرای بقای جرم، بقای تکانه، بقای اجزاء و معادلات الکتروشیمیایی، امپدانس الکتروشیمیایی شبیه سازی شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که جریان گاز و انتقال جرم در کانال سوخت منجر به پیدایش کمانی به صورت یک نیم دایره فشرده شده و ...
متن کاملبهینه سازی لایه ی کاتالیست کاتدی در پیل های سوختی غشای تبادل پروتون
واکنش احیای اکسیژن در سمت کاتد پیل های سوختنی غشا تبادل پروتون واکنشی کند است و بیش تر تلفات به این بخش از پیل مربوط می شود. به علت فرایندهای محدودکننده بسیاری که در این لایه واکنش رخ می‌دهد، مدل کردن این لایه اهمیت به سزایی دارد. مدل ارایه شده مدلی دوبعدی ـ دوفازی است که در آن کانال عبوری جریان، لایه ی نفوذ گازی، لایه ی ماکروحفره ها و لایه ی کاتالیست مدنظر قرار گرفته است. غلظت اجزای گازی، د...
متن کاملبررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخه ای
لایه کاتالیست اغلب نازک ترین لایه در پیل سوختی است، اما به خاطر چند فازی، تخلخل و واکنش های الکتروشیمیایی پیچیده ترین قسمت است. عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون شدیدا متأثر از عملکرد لایه کاتالیست کاتد است. در این تحقیق یک مدل یک بعدی، دما ثابت و پایا با ساختار کلوخه ای برای لایه کاتالیست کاتد در نظر گرفته شده و توسعه یافته است. پس از نوشتن معادلات حاکم لایه کاتالیست، معادلات دیفرانسیلی برای م...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی کاربرد نانو مواد در لایه های نفوذ گاز پیل سوختی غشاء تبادل پروتون
لایه های نفوذ گازی نقش بسیار کلیدی را در بهبود عملکرد پیل سوختی ایفا می کنند. و بر اساس سه مفهوم هدایت الکتریکی بالاتر، مدیریت آب بهتر و عبور پذیری گاز بالاتر طراحی می شوند. ورقه های کربنی، پارچه های کربونی و فلزات سنتر شده به طور گسترده به عنوان لایه ن=فوذ گازی مورد استفاده قرار می گیرند. اما استفاده از نانو مواد شامل فیبرهای نانو کربنی و نانو لوله های کربنی موجب کاهش مقاومت تماسی، بهبود توزیع...
15 صفحه اولمنابع 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 51 شماره 6
صفحات 81- 90
تاریخ انتشار 2016-12-11
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