تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی در تک سلول پیل سوختی پلیمری | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 7, Volume 17, Issue 9, 1396, Pages 55-64 PDF (1.86 M) | ||
| Authors | ||
| پویا پاشایی1; محسن شاکری* 2; سلمان نوروزی3 | ||
| 1گروه پژوهشی پیلهای سوختی پلیمری، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، مازندران، ایران | ||
| 2استاد دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی بابل | ||
| 3دانشیار دانشگاه صنعتی بابل | ||
| Abstract | ||
| توسعهی فناوری پیلهای سوختی پلیمری جهت تولید برق و حرارت در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفتهاست. در میان اجزای اصلی پیلهای سوختی پلیمری، صفحات دوقطبی تأثیر قابل توجهی بر هزینه و کارایی سامانه دارند. صفحات دوقطبی فلزی شکلدهی شده با ورقهای نازک، به دلیل مزایایی همچون هزینه، استحکام مکانیکی و چگالی توان مناسب به عنوان جایگزین صفحات مرسوم گرافیتی گسترش یافتهاند. انعطافپذیری این قطعات و برگشت فنری حین شکلدهی، خطاهای ابعادی را اجتنابناپذیر مینماید و منجر به توزیع نامناسب فشار تماسی صفحات دوقطبی با لایه نفوذ گاز و افت کارایی پیل سوختی میگردد. افزایش بیش از حد دقت تولید صفحات دوقطبی موجب افزایش هزینه و کاهش قابلیت گسترش عمومی فناوری میشود. بنابراین، بهمنظور کاهش هزینههای غیرضروری، مدیریت طراحی و ساخت، بهبود کارایی و تدوین دانش فنی، تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی توسط روش اجزا محدود و شبیهسازی مونتکارلو انجام میگردد. ابتدا مدل تماس صفحهی دوقطبی و لایه نفوذ گاز توسعه مییابد و ارتفاع کانالها و دندانههای صفحهی دوقطبی بصورت پارامتری با تغییرات تصادفی و توزیع نرمال خطای ابعادی مطرح میگردد. سپس، توزیع فشار روی لایه نفوذ گاز (Pave و Pstd) به ازای خطاهای ابعادی مختلف توسط شبیهسازی مونتکارلو به دست میآید. با افزایش مقدار تلرانس ابعادی از mm 015/0± تا mm 075/0±، میانگین فشار تماسی (Pave) 11% افت و انحراف معیار فشار تماسی (Pstd) تا بیش از 90% افزایش یافتهاست. یعنی توزیع مطلوب فشار لایه نفوذ گاز با افزایش خطای ابعادی کاهش مییابد و میتوان تلرانسهای ابعادی مناسب برای صفحات دوقطبی فلزی را مطابق نیازهای مهندسی تعیین نمود. | ||
| Keywords | ||
| کارایی پیل سوختی پلیمری; صفحات دوقطبی فلزی; خطاهای ابعادی; مدل اجزا محدود; روش مونت کارلو | ||
|
Statistics Article View: 282 PDF Download: 345 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,584 |
| Article View | 20,343,937 |
| PDF Download | 16,248,654 |