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...

زیردریایی های متداول امروزی معمولا دارای یک سیستم دیزل- الکتریکی (ترکیب یک موتور از نوع دیزل به همراه باطری‏های قابل شارژ) می باشند. به منظور شارژ باطری ها، زیردریایی، می بایست به فراوانی بر روی سطح آب آمده تا توسط ژنراتور (بوسیله موتور دیزل تنفس هوایی متصل به آن) شارژ گردد. در این شرایط احتمال ردیابی و آسیب به زیردریایی به شدت وجود دارد. با توجه به این موضوع، سیستم های پیشرانش مستقل از هوای مح...

در کار حاضر پنج ناحیه پیل سوختی پلیمری شامل الکترود آند، کاتالیست آند، غشاء مبادله کننده پروتون، کاتالیست کاتد و الکترود کاتد به صورت یک بعدی مورد بررسی قرار گرفت و معادلات حاکم بر انتقال گونه ها و معادله انرژی برای هر ناحیه بدست آمده است. همچنین تاثیر تعدادی از پارامترهای عملکردی و ساختاری پیل سوختی مانند: جرم کربن و پلاتین، مساحت سطح فعال واکنش، ضریب نفوذ اکسیژن در لایه کاتالیست، کسر جرمی پلا...

پیل¬های سوختی میکروبی سیستم هایی هستند که با بکارگیری باکتری¬ها به عنوان کاتالیست از مواد آلی، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. یک پیل سوختی معمولا از یک محفظه آند و یک محفظه کاتدی تشکیل شده¬است که توسط غشای از هم جدا می¬شود. از پارامترهای بسیار تاثیرگذار در عملکرد پیل¬های سوختی میکروبی، نوع غشایی است که در آن بکار می¬رود. در سال¬های اخیر غشاهای جدید و متفاوتی برای کاربرد در پی...

چکیده ندارد.

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 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...

یکی از چالش های پیل های سوختی با غشاء تبادل پروتون(pemfc) کنترل ولتاژ کمپرسور هوای ورودی است به گونه ای که هم اکسیژن کافی جهت واکنش فراهم گردد و هم توان خالص پیل سوختی(توان تولیدی الکتریکی پیل منهای توان مصرفی کمپرسور هوا) به صورت برخط بیشینه گردد. چالش دیگر پیل های سوختی pemfc کنترل فشار کانال هیدروژن ورودی است به گونه ای که هم هیدروژن کافی جهت واکنش فراهم شده و هم اختلاف مجموع فشارهای جزئی گا...

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...

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...