عنوان
مدل سازي عددي پيل هاي سوختي پليمري به منظور بهبود عملكرد
نويسنده اصلي
صادق مهرانفر
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در پايان نامه پيش رو يك پيل سوختي تك كاناله بصورت سه بعدي و با استفاده از نرم افزار انسيس و ماژول
اختصاصي پيل سوختي پليمري فلوئنت شبيه سازي شده است. معادلات حاكم بقاء جرم، مومنتوم، اجزاء، انرژي و
پتانسيل الكتريكي با روش هاي گسسته سازي ديناميك سيالات محاسباتي و روش حجم محدود گسسته سازي و در
شبكه محاسباتي استاندارد بعنوان نماينده هندسه و بخش هاي مختلف پيل سوختي اجرا و حل شده است.
همچنين معادلات الكتروشيميايي پيل سوختي پليمري با استفاده از پارامتر هاي استخراج شده در ماژول پيل سوختي
براي بخش هاي مختلف اجرا و تخصيص داده شده اند. در ادامه بصورت دقيق و با در نظر گرفتن ملاحظات حل
عددي از قبيل استقلال از شبكه به اعتبار سنجي نتايج و بررسي نتايج حاصله پرداخته شده و رفتار پيل سوختي
پليمري مورد بررسي قرارگرفته است. يكي از روش هاي بهبود عملكرد پيل هاي سوختي استفاده از انسداد در مسير
اصلي كانال مواد واكنش دهنده ميباشد كه به عبور جريان از زير اين انسداد ها در لايه پخش گاز و حضور بيشتر
گونه ها در پايگاه هاي واكنشي منجر ميشود. با وجود تحقيقات متنوع در مورد اثر انسداد ها بر عملكرد پيل هاي
سوختي همچنان وجود يك تحقيق جامع و كامل براي بررسي انسداد ها مورد نياز ميباشد. در اين تحقيق اثر افزودن
انسداد در سمت آند، بررسي طول انسداد ها و تعداد انسداد ها در سمت آند به تنهايي و آند و كاتد بصورت همزمان
با موانع كامل براي اولين بار مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت نتايج استخراج و تحليل شده است و اثر پارامتر
هاي مورد بررسي بر بهبود چگالي جريان كه در نتيجه ي بهبود غلظت در پايگاه هاي واكنش ميباشد گزارش و تحليل
شده اند. در نتيجه تغييرات صورت گرفته بر روي كانال هاي پيل سوختي براي يك انسداد با طول 1/6ميليمتر در دو
كانال آند و كاتد و دو انسداد با همان طول در دو كانال آند و كاتد به ترتيب ميزان 2/66و 14/52درصد بهبود چگالي
جريان گزارش شده است. طبق نتايج استخراج شده تعداد انسداد ها، انسداد كانال كاتد و طول انسداد ها از
بالاترين اهميت برخوردار بوده است.
شماره ركورد
195782
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر آيت قره قاني
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
استاد راهنما
دكتر محمد حسن شجاعي فرد