فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

پیل سوختی پلیمری با ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تولید آب، انرژی شیمیایی سوخت را بطور مستقیم و طی یک واکنش الکتروشیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. از مهم‌ترین موانع تجاری‌سازی این فناوری، مشکلات مربوط به مدیریت آب می‌باشد. در کار حاضر به بررسی فرایند حرکت قطرات شکل گرفته در کانال‌های جریان گاز به همراه منیفولدهای ورودی و خروجی پرداخته شده است. با توجه به ابعاد کوچک این کانال‌ها، توازن نیروهای موثر بر حرکت جریان مایع به سمت چسبندگی سطحی می‌باشد، بنابراین از مدل نیمه تجربی هافمن به همراه روش عددی دوفاز حجم سیال برای شبیه‌سازی فیزیک مساله در یک هندسه کاربردی شامل منیفولدهای توزیع کننده جریان گاز استفاده شده است. اثر شیب‌دار کردن مقطع منیفولد بر دفع قطرات آب مایع نسبت به حالت مستقیم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مدل فیزیکی بکارگرفته شده برای زاویه تماس دینامیک با داده‌های حاصل از یک مطالعه آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با تغییر هندسه منیفولدهای ورودی و خروجی مشکل ایجاد شده در هندسه متداول که موجب انسداد کانال انتهایی ناشی از تجمع آب مایع می‌شود برطرف شده و در نتیجه، اصلاح هندسه سبب بهبود مدیریت آب در کانال‌ها خواهد شد.