دوره 6، شماره 2 - ( 6-1395 )                   جلد 6 شماره 2 صفحات 24-35 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


دانشگاه اصفهان
چکیده:  

شکل و هندسۀ میدان جریان تأثیر مستقیمی بر انتقال واکنشگرها به‌سمت لایۀ کاتالیست و متعاقباً عملکرد پیل سوختی غشاپلیمری دارد؛ ازاین‌رو ارائۀ یک میدان جریان مناسب ضروری است. در پژوهش حاضر، یک طرح جدید پیل سوختی غشاپلیمری با میدان جریان پینی لوبیا شکل به‌منظور کاهش نواحی کم‌فشار، افزایش میزان نرخ انتقال اکسیژن به لایۀ کاتالیست، بالا بردن دانسیتۀ جریان و درنهایت، بهبود عملکرد پیل ارائه شده است. برای بررسی عملکرد میدان جریان پیشنهادی، این پیل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و دیدگاه تک‌دامنه‌ای شبیه‌سازی شده و عملکرد آن با یک پیل سوختی ساده با کانال‌های جریان موازی مقایسه شده است. هندسه و شرایط کاری هر دو پیل سوختی یکسان در نظر گرفته شده است. نتایج عددی کار حاضر نشان می‌دهد به‌واسطۀ وجود پین‌ها، نرخ انتقال اکسیژن به لایۀ پخش گاز و لایۀ کاتالیست کاتد افزایش پیدا می‌کند و باعث افزایش نرخ واکنش‌های الکتروشیمیایی و به تبع آن، دانسیتۀ جریان پیل می‌شود. در مقایسه با پیل کانال‌های ساده، پیل سوختی پیشنهادی به‌واسطۀ افزایش دانسیتۀ جریان و به‌خصوص در دانسیته‌های جریان بالا عملکرد بهتری دارد. با این وجود، در پیل سوختی با میدان جریان پینی افت فشار بالاتر و توزیع نایکنواخت‌تر دانسیتۀ جریان مشاهده می‌شود.

نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مهندسی مکانیک