افت عملکرد یکی از محدودیت‌های عمده در کاربردهای عملی پیل‌های سوختی غشاء پلیمری می‌باشد. عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری تحت تاثیر عوامل گوناگونی از جمله طراحی پیل سوختی، مونتاژ، خرابی مواد، شرایط عملکردی و ناخالصی‌ها یا آلوده کننده‌ها می‌باشد. با اینکه افت عملکرد در پیل های سوختی غیر قابل اجتناب است، اما میزان این افت‌ها(از طریق درک جامعی از مکانیسم‌های ایجاد خرابی در پیل‌های سوختی) قابل کمینه ش...

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...

در این مقاله یک چرخه هیبریدی از ترکیب دو  فناوری مدرن پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گازی به منظور تولید توان در مقیاس میکرو  پیشنهاد شده ­است. پیل سوختی مورد نظر از یک بهساز خارجی جهت تبدیل گاز متان به هیدروژن استفاده می­کند. گازهای خروجی از  پیل سوختی که دارای کیفیت بالایی هستند در میکروتوربین گازی استفاده می­شوند، تا ظرفیت تولید توان چرخه افزایش یابد. جهت تحلیل رفتار چرخه، مدل ترمودینامی...

هدف این مقاله تحلیل عملکرد یک واحد تولید توان متشکل از یک میکروتوربین گازی و یک پیل سوختی اکسیدجامد با کارکرد در فشار اتمسفریک می باشد. بر خلاف بیشتر تحقیقات انجام شده که پیل سوختی را در بالادست توربین قرار داده بودند، در این تحقیق پیل سوختی در پایین دست توربین قرار داده شده است. با توجه به اهمیت نقش پیل سوختی در سیستم معرفی شده تحلیل های شیمیایی و حرارتی کاملی در پیل انجام شده و بر خلاف بیشتر ...

در این مقاله، مدل سه بعدی پیل سوختی غشای تبادل یونی بررسی شده است. این مدل برای نیم پیل کاتدی صورت گرفته که شامل کانال گازی کاتدی از نوع موازی، لایه نفوذ گازی کاتدی و غشای پلیمری می باشد. پدیده های مورد بررسی در این مقاله، انتقال جرم در لایه های نفوذ گازی، واکنش الکتروشیمیایی در لایه های کاتالیستی و انتقال بار در پیل سوختی می باشد. ضمناً در هندسه این مدل، شانه نیز لحاظ گردیده که سبب می شود پروفا...

در تحقیق حاضر سه پیکربندی مختلف برای سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز طراحی و مورد بررسی قرار گرفته است. اولین پیکربندی ارائه شده شامل یک پیل سوختی بوده و به عنوان حالت پایه فرض شده است. دو پیکربندی دیگر با دو پیل سوختی که به صورت های سری و موازی در بالادست توربین قرار گرفته اند؛ لحاظ شده است. هدف از انجام این تحقیق، تحلیل ترمودینامیکی سیستم های طراحی شده و دست یابی به فاکتور...

در این مقاله، مدل سه‌بعدی پیل سوختی غشای تبادل یونی بررسی شده است. این مدل برای نیم پیل کاتدی صورت گرفته که شامل کانال گازی کاتدی از نوع موازی، لایه نفوذ گازی کاتدی و غشای پلیمری می‌باشد. پدیده‌های مورد بررسی در این مقاله، انتقال جرم در لایه‌های نفوذ گازی، واکنش الکتروشیمیایی در لایه‌های کاتالیستی و انتقال بار در پیل سوختی می‌باشد. ضمناً در هندسه این مدل، شانه نیز لحاظ گردیده که سبب می‌شود پروفا...

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...

با توجه به افزایش مصرف و قیمت انرژی، کاهش منابع سوخت فسیلی و افزایش نگرانی‌ها درزمینه مسائل زیست‌محیطی و گرمایش زمین، یافتن راهی به‌منظور تبدیل انرژی با راندمان بالا و اثرات زیست‌محیطی پایین ضروری است. پیل‌های سوختی به دلیل راندمان تولید توان بالا و اثرات زیست‌محیطی پایین فناوری‌های مناسبی برای تولید انرژی در آینده می‌باشند. در میان پیل‌های سوختی، پیل سوختی کربنات مذاب دارای دمای عملکرد و راندم...