مدلسازی و شبیه سازی پیل سوختی غشا پلیمری مورد استفاده در خودرو پیل سوختی
نویسندگان
1 استاد گروه فنی و کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران
2 استاد گروه فنی و کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران
3 دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تهران، ایران
4 استادیار گروه شیمی کاربردی، دانشگاه ارومیه، ایران
doi
10.22034/er.2022.697907چکیده
پیل سوختی بهترین پیشنهاد برای جایگزینی موتورهای درونسوز میباشد. سیستمهای پیل سوختی هیچ گونه آلودگی نداشته و اجزای متحرک ندارند. بازده پیلهای سوختی بیش از سه برابر موتورهای درونسوز است. مدلسازی رفتار پیل سوختی غشای تبادل پروتون دارای پیچیدگیهای ویژهای میباشد و تعیین عملکرد آن بر حسب ویژگیهای ساختاری آن یکی از پارامترهای مورد نیاز برای شناخت بیشتر رفتار پیلهای سوختی غشای تبادل پروتون میباشد. در این مطالعه، یک نوع پیل سوختی غشا پلیمری برای کاربرد در خودرو تحلیل گردید. در این مدلسازی، انواع حرارتهای تولیدی-مصرفی در سمت های آند و کاتد (از قبیل: حرارت نیمواکنشها، حرارت اکتیواسیون، حرارت جذب/دفع و ...) لحاظ گردید و تحت این شرایط عملکرد پیل سوختی بررسی شد. ﻧﺘﺎیﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزیﻫﺎ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﻣﻘﺪار ﻫﻤﻪی اﺣﺮارتﻫﺎ در ﻃﻮل ﮐﺎﻧﺎل ﺟﺮیﺎن ﮐﺎﻫﺶ ﭘﯿﺪا ﻣﯽﮐﻨﺪ (با متوسط عدد رینولدز 612). ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ رﻃﻮﺑﺖ ﻧﺴﺒﯽ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ رﻃﻮﺑﺖ ﻧﺴﺒﯽ آﻧﺪ در طول کانال جریان کاهش میباید .سرعت در لایه غشا به دلیل کوچکتر بودن ضریب نفوذپذیری این لایه نسبت به لایه های پخش گاز و واکنشگرها (کاتد) بسیار کمتر می باشد.
