فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، مراحل طراحی و ساخت یک دستگاه پیل سوختی غشای پلیمری شفاف با هدف فراهم‌ساختن امکان مشاهده مستقیم پدیده طغیان در کانال‌های جریان دو سمت آند و کاتد شرح داده شده‌است. در طراحی پیل ابتدا چالش‌های پیش‌روی ساخت شناسایی و در ادامه پیل طراحی‌شده شبیه‌سازی گردیده‌است. در گام نخست طراحی، ضمن بیان ضوابط و محدودیت‌های تکنیکی ساخت این دسته از پیل‌های سوختی، راهکارهای اجرایی در راستای غلبه بر این چالش‌ها ارائه و بر مبنای آن‌ها جنس و پارامترهای ابعادی کلیه قطعات تعیین گردیده‌است. در مرحله دوم طراحی، عملکرد پیل بصورت پایا و دوفازی در نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی و منحنی قطبیت استخراج شده‌است. در ادامه و در مرحله راه‌اندازی، گشتاور پیچشی پیچ‌ها به‌کمک منحنی قطبیت بهینه‌سازی شده‌است. نتایج حاصل بیانگر مقدار گشتاور پیچشی بهینه برابر 1 برای هر پیچ در پیل ساخته شده می‌باشد. در ادامه به منظور صحت‌سنجی مدل عددی، در شرایط عملیاتی مشابه، نمودار قطبیت آن با نمودار قطبیت پیل ساخته‌شده مورد مقایسه قرار گرفت. خطای %87/6 این مقایسه نشان‌دهنده دقت مناسب روش عددی است. در انتها نیز از کانال‌های جریان سمت کاتد عکس‌برداری صورت پذیرفت و با استفاده از روش پردازش تصویر، آب انباشته‌شده در کانال‌های جریان شناسایی گردید.