نقش تغییر فاز در توزیع جریان درمنیفولد استک پیل سوختی
نویسندگان
1 دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 فردوسی مشهد-مهندسی- گروه مهندسی مکانیک
3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر، آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، فریدونکنار، ایران.
4 آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، فریدونکنار، ایران.
5 آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
doi
10.22060/mej.2019.15136.6036چکیده
در این مقاله از دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی تاثیر تغییر فاز بخار آب در توزیع جریان گاز اکسیژن در بخش کاتد یک استک پیلسوختی پلیمری با 26 سلول استفاده شده است. به همین منظور، کدی در نرمافزار اپنفوم توسعه داده شده و با استفاده از دادههای آزمایشگاهی برای توزیع جریان تکفاز اعتبارسنجی شده است. سه شرط مرزی متفاوت به دیوار منیفولد اعمال شده است: دما ثابت، انتقال حرارت جابهجایی آزاد و اجباری. نتایج نشان میدهد که آب تولیدی از چگالش بر روی دیوار پایین منیفولد ورودی، وارد سلول اول میشود. همچنین تجمع آب در این منطقه باعث کاهش سرعت جریان در ناحیه ورودی سلول اول میگردد. بخار آب چگالیده شده بر روی دیوار بالایی منیفولد ورودی به سمت انتهای استک حرکت میکند. بخشی از آب وارد چهار سلول انتهایی شده و بخشی دیگر به دلیل گردابه بوجود آمده در انتهای استک به درون منیفولد بازمیگردد. بنابراین سلول اول و چهار سلول آخر مقدار کمتری واکنشدهنده دریافت میکنند. پارامتر توزیع غیر یکنواخت جریان در حالت استفاده از اکسیژن اشباع و تحت شرایط جابهجایی اجباری 1425 درصد افزایش مییابد.
