بررسي پارامترهاي عملكردي پيل سوختي غشاء پليمري

پيل سوختي، ابزاري است كه از اكسيژن و هيدروژن در فرآيند الكتروشيميايي براي توليد الكتريسيته استفاده مي‌كند. در مقاله، مدل سه بعدي و تك فاز از پيل سوختي غشاء پليمري با كانال جريان مستقيم در قسمت آند و كاتد، با استفاده از نرم‌افزارهاي گمبيت و فلوئنت ارائه شده است. اجزاء مدل شده در پيل سوختي شامل كانال‌هاي جريان گاز، جمع كننده‌هاي جريان، لايه‌هاي نشر گاز، لايه‌هاي كاتاليستي و غشاء مي‌باشند. در اين مدل پديده‌هاي اصلي انتقال در پيل سوختي نوع PEM شامل انتقال جرم، انرژي، سينتيك‌هاي الكتروشيميايي و ميدان‌هاي پتانسيل در نظر گرفته شده است. كانتورهاي توزيع جرمي جريان، جزء جرمي اكسيژن و هيدروژن در پيل سوختي تعيين گرديده است. از آنجايي كه عملكرد پيل سوختي غشاء پليمري به پارامترهاي مختلف از جمله شرايط كاري و مشخصات و هندسه اجزاي مختلف آن وابسته است لذا آگاهي از چگونگي اثر پارامترهاي مختلف در طراحي بهينه و ساخت پيل سوختي غشاء پليمري مفيد مي‌باشد. در اين مقاله، اثر پارامترهاي فشار و دماي كاري پيل بر منحني قطبيت مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل شده از منحني قطبيت نشان مي‌دهد، افزايش فشار و دماي كاري پيل، باعث افزايش چگالي جريان تبادلي پيل سوختي و به سبب آن، بهبود عملكرد پيل سوختي غشاء پليمري مي‌شود.