بررسی اثر رطوبت زنی گازهای ورودی بر پاسخ دینامیکی یک توده پیل سوختی پلیمری
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دفتر مهندسی و نظارت ناوگان، راه آهن جمهوری اسلامی ایران
2 عضو هیات علمی دانشگاه بیرجند
doi
چکیده
برای بدست آوردن پاسخ واقعی یک سیستم پیل سوختی پلیمری به تغییرات بار، مدلسازی دینامیکی لازم است چرا که مدلسازی استاتیکی مستقل از زمان بوده و عملکرد سیستم را فقط در یک یا چند نقطه نشان میدهد. در تحقیق حاضر عملکرد دینامیکی توده یک سیستم پیل سوختی پلیمری در محیط سیمولینک متلب مدلسازی و توسط دادههای موجود در مقالات اعتبار سنجی شده است. مدلسازی در دو بخش انجام شده است؛ در بخش اول گازهای ورودی به توده پیل سوختی بصورت خشک و در بخش دوم گازهای ورودی به توده پیل سوختی رطوبت زنی میشوند. به منظور بررسی پاسخ دینامیکی توده پیل سوختی به تغییرات سریع جریان، جریان الکتریکی متغیری بصورت پله به سیستم وارد شده و اثر این تغییر بار بر ولتاژ خروجی، میزان مصرف واکنشگرها، دما و فشار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بخش اول نشان میدهد که پاسخ سیستم به تغییرات جریان الکتریکی با تأخیر زمانی همراه است و هرچقدر مقدار جریان الکتریکی بیشتر شود تغییرات دمای بدنه پیل سوختی، میزان مصرف واکنشگرها و میزان گازهای ورودی به کانالهای آند و کاتد بیشتر میشوند. دمای کانالهای آند، کاتد و بدنه پیل سوختی(سطح خارجی) با یکدیگر متفاوتند و با افزایش توان توده تفاوت آنها بیشتر میشوند. نتایج قسمت دوم نشان میدهد که با افزایش رطوبت نسبی گازهای ورودی، افت ولتاژ اهمی در غشا کاهش و به تبع آن تلفات حرارتی توده و در نتیجه دمای بدنه پیل سوختی کاهش مییابد.
