بررسی اثر پارامتر های پیل سوختی متانول مستقیم (dmfc) بر عملکرد آن

در این پایان نامه تاثیر برخی پارامترهای مهم بر عملکرد پیل سوختی متانول مستقیم با استفاده از مدلسازی عددی دو بعدی و سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم که شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای اجزاء و معادلات سینیتیک الکتروشیمیایی است با روش های دینامیک سیالات محاسباتی حل شده اند. از شرایط در نظر گرفته در مدل می توان به ایزوترمال بودن، جریان تک فاز و دائم سیال اشاره کرد. پارامترهایی که در این پایان نامه تاثیرشان بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته است عبارتند از دما، فشار کاتد، غلظت ورودی متانول به آند، کسر مولی اکسیژن ورودی به کاتد، ضخامت غشاء، تخلخل، ضخامت و نفوذ پذیری لایه پخش گاز در آند، دبی ورودی متانول به آند، عرض کانال های جریان، رسانایی پروتونی غشاء و الگوی جریان سیال در کانال ها. همچنین اثرات عبور متانول از غشاء و نفوذ آن به لایه های متخلخل کاتد که موجب آلوده شدن این لایه ها می شود نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند دمای پیل سوختی، غلظت متانول ورودی به آند و ضخامت غشاء بیشترین تأثیر را بر مقدار متانول عبور کرده از غشاء دارد. همچنین با جایگزین کردن هوا با اکسیژن و افزایش فشار کاتد بهبود محسوس عملکرد پیل سوختی را به دنبال دارد.