شبیه سازی عددی و مقایسه عملکرد پیل های سوختی غشا پلیمری با انواع میدان های جریان درهم تنیده

استفاده از یک مانع میانی در کانال جریان درهم تنیده یک ایده بسیار جدید برای افزایش عملکرد پیل های سوختی غشا پلیمری است. هدف اصلی این مقاله شبیه سازی و بررسی بهبود عملکرد پیل سوختی با استفاده از میدان های جریان درهم تنیده با مانع میانی در سمت کاتد بر یکنواختی توزیع چگالی جریان الکتریکی تولیدی، کاهش اثرات طغیان و افزایش توان تولیدی است. در این مقاله، از یک مدل سه بعدی برای شبیه سازی استفاده شده است. منحنی های قطبیت، توزیع واکنش دهندهها، توزیع غلظت آب مایع در سمت کاتد بین میدان های جریان درهم تنیده نوع اول، دوم، سوم و میدان جریان موازی در شرایط مرجع بررسی شده است. نتایج نشان داده است که میدان های جریان درهم تنیده با مانع میانی، با تقویت و تغییر جریان عرضی سبب افزایش نرخ نفوذ واکنش دهندهها به لایه پخش گاز در پیل سوختی میگردند. میدان جریان درهم تنیده نوع اول ( بدون مانع میانی) بر حسب چگالی توان ماکزیمم سبب افزایش عملکردی ۸% نسبت به میدان جریان موازی و همچنین میدان جریان درهم تنیده نوع دوم و سوم به ترتیب به افزایش عملکرد ۷,۱۲% و ۰۵,۹% نسبت به میدان جریان موازی نتیجه میدهند.