بررسی اثر سطح مقطع کانال جریان در پیل های سوختی پلیمری دما بالا

پیل های سوختی پلیمری دما بالا به علت مزایای همچون قابلیت استفاده از سوخت باخلوص پایین و نبود مشکل مدیریتی آب نسبت به پیل های سوختی پلیمری دما پایین مورد توجه قرار گرفته اند. در پیل سوختی پلیمری هندسه کانال های جریان ازاهمیت خاصی در توزیع مناسب واکنشگر ها بر روی سطح کاتالیست برخوردار می باشند و در نتیجه بر عملکرد پیل سوختی تاثیر قابل توجهی دارند. بدین منظور در این تحقیق به بررسی اثر سطح مقطع کانال بر انتقال جرم و نمودار قطبیت پیلسوختی پرداخته می شود. سه سطح مقطع نیم دایره ، مثلث و مستطیل با مساحت های یکسان مورد بررسی قرار می گیرند.انتقال جرم در پنج ناحیه پیل سوختی شامل ناحیه پخش کننده آند، ناحیه کاتالست آند، غشاء، کاتالیست کاتد و ناحیه پخش کننده کاتد و به صورت سه بعدی ، پایا و همدما مدلسازی می شود. مدل در نرم افزار 4.4comsol که بر پایه روش المان محدود می باشد پیاده سازی و تحلیل شده است. این مدلسازی، توریع غلظت و نمودار پلاریزاسیون پیل سوختی که شاخصترین نتیجه برای بیان رفتار یک پیل سوختی در شرایط کارکرد متفاوت است را در اختیار قرار میدهد. نتایج حاصل نشان می دهند که از نظر افت غلظتی، بهترین عملکرد مربوط به کانالی با سطح مقطع مستطیلی می باشد