اثر تخلخل لايه پخش گاز و فشار بر عملكرد پيل سوختي غشا پليمري با ميدان جريان لانه زنبوري

Effect of GDL porosityand pressure on the PEM fuel cell performancewith honeycomb flow-field

در اين مقاله، يك مدل عددي كه درك كاملي از اصول اساسي پديده هاي انتقال در پيل سوختي غشا پليمري با ميدان جريانلانه‌زنبوري فراهم مي كند، معرفي شده است. مسيلهبه‌صورت مدل سه بعدي و حالت پايا در سيستم مختصات كارتزين با استفاده از روش تك دامنه‌اي و روش حجم محدود حل شده است. مدل شامل معادلات ديفرانسيل پاره ايهمبسته شده غيرخطي بقا جرم، بقا ممنتم، بقا اجزا، بار الكتريكي و انرژي همراه با واكنش هاي الكتروشيميايي است كه براي الكترودهاي پخش گاز در دو سمت آند و كاتد، لايه هاي كاتاليست آند و كاتد و ناحيه غشا معتبر مي باشد. اين مدل دو منظوره مسيله پيل سوختي غشا پليمري با ميدان جريانلانه‌زنبوري و پايا، نتايجي هم چون توزيع كسر گونه هاي جرمي، پتانسيل در نواحي مختلف و منحني عملكرد پيل سوختي را دربردارد.

This paper presents a numerical modeling, provides an improved understanding of the fundamental transport phenomena inside the poroton exchange membrane fuel cell(PEMFC) with honeycomb flow-field. The problem is stated in a steady-state, three-dimensional model and Cartesian coordinates system by using a single domain and a control volume method. The model consists of non-linear, coupled partial differential equations representing the conservation of mass, momentum, species, charges and energy with electrochemical reactions that are valid for gas diffusion electrodes, catalyst layers and membrane region. The modeling of bidirectional, isothermal and steady problem of PEMFC with honeycomb flow-field provides results concerning the species fraction and potential distribution in different domain.