در مقاله حاضر، جریان دوفازی و غیر هم دما در لایه نفوذی گاز کاتد پیل سوختی پلیمری مدل سازی شده است. جهت استفاده از شرایط مرزی دقیق ، علاوه بر مدل سازی لایه نفوذی گاز کاتد، دیگر اجزای پیل سوختی (غشاء و لایه نفوذی گاز آند) نیز مدل سازی شده اند. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای مومنتم و بقای انرژی و دیگر معادلات کمکی است که توسط روش های عددی حل شده است. همچنین اثر فشار و رطوبت نسبی، اثر تما...

در پژوهش حاضر، رطوبت نسبی گازها در یک پیل سوختی با غشاء مبادله کننده پروتون تغییر داده شد و اثر آن بر جریان الکترو-اسمز بررسی گردید. با تغییر رطوبت در دو ‏طرف پیل سوختی و استفاده از معادلات تعادل آب، مقادیر جریان الکترو-اسمز، ضریب الکترو-اسمز و درگ خالص در رطوبت های مختلف به دست آمد. نتایج نشان داد که ‏تغییرات الکترو-اسمز بر حسب رطوبت آند و کاتد تا یک رطوبت خاص به صورت خطی تغییر می کرد و بعد از...

لایه ی نفوذ یک جزء اساسی در پیل سوختی است که وظایف مهمی، از جمله نفوذ واکنشگرهای گازی، نفوذپذیری مایع، هدایت الکتریکی، هدایت گرمایی و تقویت مکانیکی را انجام می دهد. لایه ی نفوذ، در مدیریت آب پیل سوختی یک نقش حیاتی را ایفا می کند و تعادل میان هیدراسیون غشاء و آب زدایی را برقرار می نماید. روش ساخت لایه ی نفوذ می تواند بر عملکرد پیل سوختی موثر باشد. زیرا روش ساخت می تواند بر ریز ساختار لایه ی نفوذ...

به دلیل وجود جریان دوفاز در پیل های سوختی غشاء تبادل پروتونی دما پایین، پدیده طغیان و آب گرفتگی نقشی اساسی در عملکرد این پیل ها دارد. در پژوهش آزمایشگاهی حاضر، با ساخت و بکارگیری پیل های شفاف با کانال های موازی و مارپیچ و استفاده از روش پردازش تصاویر برای تحلیل ویدیو های به دست آمده تحت شرایط کاری مختلف استوکیومتری، رطوبت نسبی و دمای ورودی، پارامتر های جدیدی برای مطالعه جریان دوفاز درون کانال ا...

وجود آب در پیل سوختی غشا پلیمری به دلیل تأمین رطوبت مورد نیاز غشا جهت تأمین رسانایی یونی ضروری می باشد؛ ولی انباشت بیش از اندازه آب مایع در پیل که به عنوان پدیده طغیان شناخته می شود، به دلیل کاهش تعداد مسیرهای گازهای واکنش دهنده در لایه نفوذ گاز و مکان های واکنش لایه کاتالیست و افزایش افت انتقال جرم، باعث افت عملکرد پیل می گردد. در این پژوهش با استفاده از تصویربرداری اپتیکال، جریان دوفاز درون ک...

در این مقاله، به بررسی تأثیر شرایط کارکردی سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری بر روی عملکرد آن پرداخته می‌شود. برای این منظور، شبیه سازی دوبعدی و دوفازی یک واحد پیل سوختی شامل کانال‌های گاز، لایه‌های نفوذ گاز و کاتالیست سمت کاتد و آند و نیز ناحیه غشاء انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان پیل سوختی با استفاده از مدل چند فازی میکسچر و با لحاظ نمودن مدل تک ناحیه ای با استفاده از کد نویسی حل شده و غلظت ا...

به منظور دستیابی به حداکثر توان در پیل، مدیریت مناسب آب امری ضروری می باشد. وجود آب زیاد سبب پدیده آب گرفتگی می شود در حالی که کمبود آب خشک شدن غشا را در پی دارد. در کار حاضر هدف بررسی پارامتریک عوامل تاثیرگذار بر عملکرد پیل در دو حالت پایا و گذرا می باشد. نرخ استوکیومتری، رطوبت نسبی و دمای رطوبت زنی برای هر دو سمت آند و کاتد به عنوان پارامترهای مورد مطالعه در نظر گرفته شده اند. در هر مرحله به ...