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...

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...

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...

مطالعه کمیت­های الکتروشیمیایی پیل سوختی ارتباط تنگاتنگی با تغییرات دما و غلظت مواد اولیه در ناحیه کاتالیست دارد. این کمیت­ها خود وابسته به پدیده­های انتقال جرم و انتقال حرارت در ناحیه­های دیگر پیل است. در این مقاله از روش بولتزمن شبکه­ای به عنوان مدلی میکرو-مقیاس که در مسائلی همچون پیل سوختی از قابلیت­های محاسباتی مطلوبی برخوردار می­باشد، استفاده شده است تا جریان سیالات و انتقال حرارت در مقطعی ...

در این مقاله به معرفی ساختار و خواص غشای تبادل پروتون نفیون به­عنوان رایج‌ترین غشای استفاده­شده در فرایندهای الکتروشیمیایی و جداسازی پرداخته شده است. بدین منظور، در ابتدا خانواده‌ غشاهای پرفلوئوروسولفونیک اسید معرفی شده که نفیون مهم‌ترین عضو آن است. سپس، مراحل سنتز نفیون همراه با جزئیات و چالش‌ها و نیز ساختار نفیون و شکل­شناسی آن در مرحله‌ بعد بحث و بررسی شده است. روش نام‌گذاری انواع غشاهای نفی...

در این تحقیق، یک مدل سه بعدی از پیل سوختی غشا پلیمری،غیر همدما و تکفاز با کانال های جریا گاز و محدودهmea مدلسازی شده است. شبیه سازی مدل در نرم افزار ّمعثدف انجام شده است.در ابتدا یعد از مدلسازی و اعتبار دهی با استفاده از نتایج تجربی،تاثیر پارامترها نظیر توزیع گونه ها و اب و تاثیر دما روی اب در پیل مورد بررسی قرار گرفت سپس روی کانال کانال های جدید و مختلف که قابل اجرایی و عملیاتی می باشد تمرکز یا...

تقاضای انرژی در سال های اخیر توجه زیادی را برای استفاده از منابعی غیر از منابع فسیلی به خود معطوف ساخته است. انرژی تجدید پذیر یک نقش مهم را برای این منظور حاصل کرده است. پیل سوختی میکروبی یک تکنولوژی جدیدی است که به عنوان انرژی تجدید پذیر در نظر گرفته شده است. پیل سوختی میکروبی یک بیوراکتوری است که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند، ازطرفی دیگر چنین وسیله ای قادر به تصفیه نیز می ب...

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...

عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون عمدتاً به‌وسیله منحنی پلاریزاسیون بیان می‌شود. منحنی پلاریزاسیون با محاسبه پتانسیل ترمودینامیکی، افت ولتاژهای اهمی، فعال‌سازی و غلظتی مشخص می‌شود. با استفاده از معادلات برازش منحنی پلاریزاسیون، ولتاژ خروجی پیل به ازا یک چگالی جریان معین و در شرایط عملیاتی مشخص، محاسبه می‌شود. بنابراین معادلات فراوانی برای پیش‌بینی یا برازش منحنی پلاریزاسیون ارائه‌شده‌اند که به ع...

در این مطالعه، یک مدل دو بعدی و دو فازی پیل سوختی غشا پلیمری به منظور بررسی رفتار انتقال و تغییر فاز آب توسعه داده شده و روش­های مختلف انتقال آب شامل پخش، جابجایی و درگ الکترو - اسمزیک در داخل غشا و تغییر فاز آب در لایه پخش گاز کاتد ارزیابی و تحلیل شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم، بقا اجزا و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت کوپل، با یک مد...