این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۱۱، صفحات ۳۵۷-۳۶۸
عنوان فارسی تحلیل سه‌بعدی اثر افزودن یک لایه متخلخل آب‌گریز بر اشباع آب در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری
چکیده فارسی مقاله در این مقاله، به بررسی تاثیر اضافه نمودن یک لایه‌ متخلخل آب‌گریز (MPL) در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری بر عملکرد آن پرداخته می‌شود. برای این منظور، شبیه‌سازی سه‌بعدی و دو‌فازی غیر هم‌دما برای لایه‌های مختلف سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری شامل کانال گاز، لایه‌ نفوذ گاز (GDL)، لایه‌ متخلخل نفوذ گازی آب گریز (MPL) و لایه‌ کاتالیست انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان سیال درون پیل سوختی با استفاده از مدل چند فازی میکسچر از طریق کد نویسی حل شده و توزیع سرعت، فشار، دما، غلظت اجزاء واکنش‌گر و میزان اشباع آب مایع در لایه‌های مختلف سمت کاتد پیل بدست آمده اند. همچنین اثر تغییر خواص فیزیکی و رطوبتی MPL شامل ضخامت، تخلخل، زاویه‌ تماس و نفوذپذیری آن بر میزان اشباع آب و نیز عملکرد پیل مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزودن لایه‌ اضافی MPL بین لایه‌های نفوذ گاز و کاتالیست به دلیل تفاوت در خواص رطوبتی این لایه‌ها یک ناپیوستگی در اشباع آب و غلظت اجزاء واکنش‌گر در سطح تماس آنها به‌وجود می‌آید. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش تخلخل MPL باعث کاهش اشباع آب مایع و در نتیجه بهبود عملکرد پیل می‌شود، در حالی که افزایش ضخامت آن، عملکرد پیل را کاهش می‌دهد. به منظور صحه‌گذاری نتایج بدست آمده، منحنی عملکرد حاصل از شبیه‌سازی تک‌فازی و دوفازی پیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Three dimensional analysis of adding a hydrophobic porous layer on water saturation at the cathode side of a PEM fuel cell
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, the effect of adding a hydrophobic micro porous layer (MPL) at the cathode side of a PEM fuel cell on the cell performance is investigated. For this purpose, a three dimensional two-phase non-isothermal simulation of cathode side layers of a PEM fuel cell which includes gas channel, gas diffusion layer (GDL), hydrophobic micro porous layer (MPL) and catalyst layer (CL) has been performed. The governing equations of fluid flow in the fuel cell are solved with a multiphase mixture model via developing a code and distribution of velocity, pressure, temperature, species concentration and liquid water saturation at the various layers of the cathode side of fuel cell are obtained. Furthermore, the effect of physical and wetting properties of MPL including thickness, porosity, contact angle and permeability on saturation level and performance of the fuel cell are studied. The results show that by adding an extra micro porous layer between GDL and catalyst layer because of differencing in the wetting properties of the layers, a discontinuity appears in the liquid saturation and species concentration at the contact surface of them. In addition, according to the obtained results, increasing the MPL porosity cause to decreasing liquid water saturation and improving the cell performance. While increasing the MPL thickness decreases the cell performance. In order to validate the results, the performance curves calculated by single and two-phase simulating were compared with experimental results and a good agreement was found between them.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سید مهدی مهنما | seyed mehdi
دانشجوی دکترا - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه آزاد اسلامی رامسر (Islamic azad university of ramsar)

مرتضی خیاط |
استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه آزاد اسلامی علوم و تحقیقات (Islamic azad university science and research branch)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_15699_7375f7ae52bc5695fe0da2a992ede5ce.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-343570.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