حل عددی جریان سیال سمت کاتد پیل سوختی غشاء پلیمری دارای توزیع کننده فوم با تخلخل غیریکنواخت | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 4, Volume 24, Issue 6, 1403, Pages 373-383 PDF (1.03 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/MME.24.6.373 | ||
| Authors | ||
| محمد عرفان ملکی1; محمد جواد کیخائی2; مهبد معین جهرمی3; محمد جعفر کرمانی* 2 | ||
| 1دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 2دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
| 3دانشگاه جهرم | ||
| Abstract | ||
| اخیرا در بسیاری از کاربردهای پیل سوختی، بهمنظور افزایش بازدهی و یکنواختتر کردن توزیع واکنشدهندهها در سطح فعال، از فوم به عنوان توزیع کننده جریان استفاده می شود. اما این روش علیرغم ایجاد بهبود نسبی در بازدهی و عملکرد پیل سوختی، توزیع واکنشدهندهها را به یکنواختی مطلوب نمیرساند. از این رو در این مطالعه، از فوم فلزی با تخلخل غیر یکنواخت جهت توزیع همگنتر جریان هوا در سمت کاتد پیل سوختی غشا پلیمری استفاده شده است. در ابتدا فوم به صورت یکنواخت و با تخلخل یکسان فرض شده است. پس از حل عددی جریان در فوم همگن (نوع اول)، دو نوع فوم با ضریب تخلخل متغیر طراحی شده است بهگونهای که با تقسیم فوم به شکل شطرنجی، ضرایب تخلخل در گوشههای مقعر که کسر مولی اکسیژن در آنها پایین است (نواحی مرده)، حائز مقدار بالاتری هستند تا حرکت جریان به این گوشهها تسهیل و در نتیجه توزیع جریان نیز یکنواختتر شود. نتایج شبیه سازی حاکی از آن بود که به ازای چگالی جریان ثابت، توزیع کسر مولی اکسیژن در هر دو نوع فوم با ضریب تخلخل متغیر، یکنواختتر شده و متوسط کسر مولی اکسیژن نیز در فوم نوع دوم 45/9% و در فوم نوع سوم 02/32% نسبت به فوم یکنواخت افزایش داشته، همچنین گرادیان فشار در فوم با تخلخل متغیر نوع دوم، 75/80% نسبت به فوم یکنواخت افزایش یافته، در حالی که به ازای فوم نوع سوم، تغییر چندانی نداشته است. | ||
| Keywords | ||
| پیل سوختی; توزیع کننده فوم فلزی; فوم با ضریب تخلخل متغیر; توزیع یکنواخت جریان | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,412 PDF Download: 4,351 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,768,605 |
| PDF Download | 18,603,316 |