بررسی مدیریت آب در پیل سوختی غشاپلیمری شفاف با استفاده از روش عکس برداری مستقیم
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده علی بزرگ نژاد
- استاد راهنما مهرزاد شمس
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1392
چکیده
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 تأمین رطوبت مورد نیاز غشا ضروری می باشد ولی انباشت بیش از اندازه آب در پیل که به عنوان پدیده طغیان شناخته می شود، به دلیل کاهش مکان های واکنش لایه نفوذ گاز و کاتالیست و افت انتقال جرم، باعث کاهش توان و کارایی پیل می گردد. در این پژوهش با استفاده از پردازش تصاویر، جریان دوفاز درون کانال های جریان کاتد یک پیل سوختی غشاپلیمری شفاف مورد بررسی قرار گرفته است. سپس اطلاعات کمّی مورد نیاز با توجه به الگوریتم طراحی شده همچون نسبت آب پوشانی کلّی و موضعی که معیاری از آب مایع موجود در کانال های جریان کاتد در طول زمان می باشد، به دست می آید. سپس با بررسی تصاویر گرفته شده از کانال های جریان کاتد پیل سوختی، به اطلاعات کمّی دیگری همچون سرعت توده های متحرک آب مایع، زمان تشکیل رژیم توده و رژیم قطرات ریز (مه گون) و اطلاعات کیفی همچون الگوی جریان دوفاز درون کانال های کاتد و روند تشکیل و تغییرات رژیم آب مایع درون کانال های کاتد، دست می یابیم. پژوهش حاضر، اطلاعات مفیدی جهت بررسی و بهینه سازی مدیریت آب پیل های سوختی غشاپلیمری و اعتبارسنجی بررسی های عددی را فراهم می سازد.
منابع مشابه
بررسی عملکرد پیل سوختی غشاپلیمری با میدان شارش پینی لوبیا شکل
The shape and geometry of the flow field have considerable effects on the transfer rate of the reactants toward the catalyst layer and consequently the performance of the polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell. In this study, a novel PEM fuel cell with pin-type flow field is proposed in order to reduce the wake regions, increase the oxygen transfer rate into the catalyst layer and the cur...
متن کاملبررسی رفتار انتقال آب در پیل سوختی غشا پلیمری
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...
متن کاملبررسی عملکرد پیل سوختی غشاپلیمری با میدان شارش پینی لوبیا شکل
شکل و هندسۀ میدان جریان تأثیر مستقیمی بر انتقال واکنشگرها به سمت لایۀ کاتالیست و متعاقباً عملکرد پیل سوختی غشاپلیمری دارد؛ ازاین رو ارائۀ یک میدان جریان مناسب ضروری است. در پژوهش حاضر، یک طرح جدید پیل سوختی غشاپلیمری با میدان جریان پینی لوبیا شکل به منظور کاهش نواحی کم فشار، افزایش میزان نرخ انتقال اکسیژن به لایۀ کاتالیست، بالا بردن دانسیتۀ جریان و درنهایت، بهبود عملکرد پیل ارائه شده است. برای ب...
متن کاملبررسی عددی مدیریت آب در کاتد و آند پیل سوختی غشاء تبادل پروتون
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...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی تأثیر شرایط عملکردی مختلف پیل سوختی غشای پلیمری برتوان تولیدی و مدیریت آب
در پژوهش حاضر تأثیر استوکیومتری آند،کاتد و دمای گازهای ورودی بر مدیریت آب و عملکرد پیل سوختی غشای پلیمری با استفاده از تکنیک طراحی آزمایش و عکسبرداری مستقیم موردمطالعه قرارگرفته است. بهمنظور مشاهده انباشت آب در کانالهای جریان سمت کاتد، پیل سوختی غشای پلیمری با صفحات انتهایی شفاف در آزمایشگاه تحقیقاتی پیل سوختی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساختهشده است. طراحی کلیه آزم...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023