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 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 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...

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 ...

ستفاده از فوم فلزی به عنوان توزیع کننده جریان در پیل های سوختی غشا پلیمری باعث کاهش وزن و حجم، توزیع یکنواختتر گازهای واکنشگر و در بعضی موارد حذف ماشینکاری برای ایجاد کانال های جریان می شود. در این مقاله 5 نمونه از پیل سوختی غشا پلیمری شامل: مدلی که در آن صفحه دو قطبی شامل دو کانال موازی است (مدل 1)؛ مدلی که همانند مدل 1 است با این تفاوت که در این مدل درون کانالها فوم قرار داده شده است (مدل 2)؛...

در پایان نامه حاضر، جریان دوفازی، غیر هم دما و غیر هم فشار در پیل سوختی پلیمری مدل سازی شده است. معادلات حاکم شامل معادلات بقاء جرم، بقاء مومنتم و بقاء انرژی در اجزای مختلف پیل سوختی است که توسط روش تفاضل محدود حل شده اند. جهت بررسی صحت مدل سازی، منحنی عملکرد پیل سوختی با نتایج تجربی و منحنی توزیع دما با نتایج موجود در مقالات مقایسه شده است که از دقت قابل قبولی برخوردارند. نتایج مدل سازی نشان...

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...

اخیراً پیل های سوختی غشاپلیمری به دلیل چگالی توان و بازده بالا، عدم وجود قطعات متحرک، عدم تولید صدا و آلودگی و محدوده وسیع دمای کارکرد، به عنوان جایگزین بالقوه موتورهای احتراق داخلی جهت کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و مهار انتشار گاز زیان آور دی اکسید کربن مطرح شده اند. مدیریت آب به عنوان یک موضوع بسیار مهم در جهت پیشرفت فن آوری پیل های سوختی غشاپلیمری شناخته می شود. وجود آب در پیل به دلیل تأم...

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...

در این مطالعه با قرار دادن یک یا چند مانع مسدود کننده در کانال کاتد پیل سوختی غشا پلیمری، تاثیر شکل صفحه مسدود کننده (مستطیلی، مثلثی، ذوزنقه ای و خمیده)، ضخامت و ارتفاع صفحه، تعداد صفحات و ضریب تخلخل لایه پخش گاز بر انتقال اکسیژن به داخل لایه پخش گاز و لایه کاتالیست و افت فشار سمت کاتد بررسی شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم و بقای اجزای شیمیایی در سمت کاتد پیل به صورت مدل تک ناحیه ای...