بررسی رفتار غلظت اکسیژن در پیل سوختی غشا پلیمری در حالت انتها بسته

در این مقاله به مدلسازی عددی پیل سوختی غشاء پلیمری با کانال کاتد انتها بسته و در حالت ناپایا پرداخته شده و توزیع غلظت اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد بررسی گردیده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، مومنتم، بقا اجزا لکتروشیمیایی، پتانسیل الکتریکی به همراه روابط مربوط به سینتیک واکنشهای الکتروشیمیایی در تمامنواحی پیل سوختی به صورت یک مدل تک ناحیهای و به صورت گذرا حل شدهاند. نتایج نشان میدهند که درلحظه آغاز به کار پیل، علظت اکسیژن نزدیک به صفر و پس از4/5ثانیه به حداکثر مقدار خود0/00660کیلومول بر متر مکعب( میرسد . با دور شدن از ابتدای کانال به علت نفوذ اکسیژن به لایه پخش گاز و مصرف آن درلایه کاتالیست کاتد، از مقدار غلظت اکسیژن کاسته میشود. به نحوی که این کاهش در لحظاتی به 0/0008کیلو مول بر متر مکعب نیز میرسد که کاهش 12 درصدی را به همراه دارد. در حالت کلی، با گذشت زمان شاهد افزایش غلظت اکسیژن در لایه کاتالیست هستیم؛ هر چند که شاهد کاهش غلظت اکسیژن به علت مصرف اکسیژن در طول لایه کاتالیست نیز میباشیم