این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۱، شماره ۲، صفحات ۲۲۷-۲۴۸
عنوان فارسی بررسی عددی مدیریت آب در کاتد و آند پیل سوختی غشاء تبادل پروتون
چکیده فارسی مقاله در این مقاله مدل‌سازی عددی مدیریت آب در پیل سوختی غشاء تبادل پروتون به صورت دوبعدی، غیرهم‌دما و پایا انجام شده‌است. معادلات حاکم در تمام لایه‌های پیل شامل الکترودهای کاتد و آند به روش حجم محدود و به صورت یک‌پارچه حل شده‌اند. در این مقاله اثر عبور گازهای واکنش‌گر از غشا (میان‌گذر) بر عملکرد پیل مطالعه شده‌است. این کار علاوه بر ارتقای دقت عمومی، توانایی مدل‌سازی تلفات انرژی بر اثر واکنش مستقیم مواد اولیه را نیز می‌دهد. اثرات چند متغیر کلیدی مانند ضریب نفوذ آب مایع، چگالی جریان، ضخامت غشاء و ... روی شرایط PEMFC نظیر میزان اشباع آب مایع، چگالی توان، دمای پیل، بازده میان‌گذر و ... بررسی شده‌است. مشاهده شد که اشباع آب مایع در آند نیز قابل توجه است که ضرورت بررسی بیشتر رفتار آب مایع در این الکترود را می‌رساند. مقدار اشباع آب مایع در هر دو الکترود کاتد و آند با افزایش چگالی جریان، افزایش می‌یابد. نتایج نشان داد که در چگالی جریان Acm-22/0، اثر میان‌گذر حدود 10 درصد موجب کاهش بازده پیل می‌شود که با کاهش چگالی جریان این اثر بیشتر می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Numerical Investigation of Water Management in the Cathode and Anode Sides of Proton Exchange Membrane Fuel Cell
چکیده انگلیسی مقاله Water management in a proton exchange membrane fuel cell is numerically modeled by considering the 2D, non-isothermal steady flow assumptions. Governing equations are solved in all cell layers including cathode and anode electrodes using the finite volume method and in a unified form. The effect of gas cross-over through the membrane is studied on cell performance. This consideration, not only improves the general accuracy of modeling, but also makes it possible to model energy losses due to direct reaction of reactant gases. The effect of some key variables such as liquid water diffusivity, current density, membrane thickness and ... on PEMFC conditions such as the amount of saturated liquid water, the power density, the cell temperature, the cross-over efficiency and … are examined. It was observed that the amount of saturated liquid water on anode is remarkably considerable which addresses needs for further investigation of liquid water behavior in the anode electrode. The amount of liquid water saturation in both the cathode and anode electrodes increases with increasing current density. The results showed that at the current density 0.2 Acm-2, cross-over effect causes about 10% reduction in cell efficiency and by decreasing the current density this effect increases.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله کاظم محمدزاده |
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک/دانشکده مهندسی مکانیک/دانشگاه تربیت مدرس

حسن خالقی |
دانشیار گروه تبدیل انرژی دانشکده مهندسی مکانیک/دانشگاه تربیت مدرس

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_1026_64bb8fc13e410c6f4ee2ac33419f65a4.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-1828312.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات