بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی مانع زانویی بر عملکرد مرطوبساز غشایی تخت در کاربرد پیل سوختی غشا پلیمری
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2 دانشیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
doi
10.22034/jmeut.2023.47722.2971چکیده
مرطوبسازی گازهای واکنشگر در پیل سوختی غشا پلیمری به دلیل حفظ رطوبت غشا امری حیاتی است. مرطوبسازهای غشایی به دلیل عملکرد مناسب، ساختار ساده و عمر بالا، کاربرد گستردهای در مرطوبسازی گازهای واکنشگر دارند. در این تحقیق، عملکرد یک مرطوبساز غشایی در حضور موانع متقارن در هر دو کانال بهصورت عددی، سه بعدی و دایم با نرمافزار Fluent بررسی شده و عملکرد آن با مرطوبساز ساده مقایسه گردیده است. سپس تأثیر ابعاد هندسی مانع زانویی با درنظرگرفتن پارامترهای نرخ بازیاب آب و دمای نقطهی شبنم در خروجی کانال گاز خشک بهعنوان معیارهای سنجش عملکرد بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش دبی گاز خشک، عملکرد مرطوبساز کاهش میباید. با نصب مانع دمای گاز خشک خروجی افزایشیافته که منتج از افزایش انتقال گرما در مرطوبساز است. در میان متغیرها، طول بال جلو، فواصل بین موانع، ارتفاع مانع، ارتفاع و فاصلهی مانعها از سقف و کف کانالها؛ فاصله از سقف و کف بیشترین تأثیر را بر عملکرد مرطوبساز دارد. حداکثر بهبود حاصل شده میان حالات بررسی شده برای نرخ بازیاب و دمای نقطهی شبنم در خروجی کانال گاز خشک به ترتیب ۳ درصد و ۵/۳ درجه سلسیوس بوده است.
