بررسي پارامتري جريان دوفاز در سمت كاتد پيل سوختي غشا پليمري

در اين پژوهش عملكرد پيل سوختي غشا پليمري، با استفاده از شبيه‌سازي دوفازي، گذرا و دو بعدي در سمت كاتد پيل سوختي، بررسي مي شود. ابتدا يك مدل جامع براي شبيه‌سازي جريان دوفازي ارائه شده، سپس با استفاده از روش حجم محدود، معادلات گسسته و توسط يك كد فرترن داخلي حل مي گردد. بررسي پارامتري بر روي ميزان آب مايع توليد شده در محيط متخلخل و اثر آن بر عملكرد پيل سوختي تحقيق مي گردد. تاثير چهار پارامتر ضريب تخلخل و قابليت نفوذ محيط متخلخل، زاويه تماس و نرخ آب منتقل شده از غشا به كاتد مورد بررسي قرار گرفته‌اند. نتايج نشان مي‌دهد كه با كاهش ضريب تخلخل، قابليت نفوذ و زاويه تماس، مقدار آب در محيط متخلخل افزايش مي يابد. بيشترين تأثير را قابليت نفوذ و زاويه تماس داشته، بطوريكه كاهش ضريب نفوذ از     9-10   m2 به m 2    2×10 -14 و زاويه تماس از 140 به 91 درجه، كسر حجمي آب مايع در كاتاليست را به ترتيب از 0/04 به 0/16 (سه برابر) و 0/058 به 0/15 (59%) افزايش مي دهد. براي شرايط عملكردي مطالعه شده، يك رابطه براي پيش بيني ميزان آب مايع موجود در محيط متخلل بر حسب يك پارامتر كه تنها تابعي از جنس محيط متخلل مي باشد، ارائه شده است.