شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی دوفازی از حرکت قطره در میدان جریان و منیفولد سمت کاتد پیل سوختی پلیمری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 8، دوره 52، شماره 9، آذر 1399، صفحه 2479-2490 اصل مقاله (4.44 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2019.13114.6001 | ||
| نویسندگان | ||
| سید حسین مسروری سعادت* 1؛ مظاهر رحیمی اسبویی2؛ مهرزاد شمس3؛ مجید قاسمی4 | ||
| 1آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
| 2آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، فریدونکنار، ایران. | ||
| 3خواجه نصیر*مهندسی مکانیک | ||
| 4دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی | ||
| چکیده | ||
| پیل سوختی پلیمری با ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تولید آب، انرژی شیمیایی سوخت را بطور مستقیم و طی یک واکنش الکتروشیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. از مهمترین موانع تجاریسازی این فناوری، مشکلات مربوط به مدیریت آب میباشد. در کار حاضر به بررسی فرایند حرکت قطرات شکل گرفته در کانالهای جریان گاز به همراه منیفولدهای ورودی و خروجی پرداخته شده است. با توجه به ابعاد کوچک این کانالها، توازن نیروهای موثر بر حرکت جریان مایع به سمت چسبندگی سطحی میباشد، بنابراین از مدل نیمه تجربی هافمن به همراه روش عددی دوفاز حجم سیال برای شبیهسازی فیزیک مساله در یک هندسه کاربردی شامل منیفولدهای توزیع کننده جریان گاز استفاده شده است. اثر شیبدار کردن مقطع منیفولد بر دفع قطرات آب مایع نسبت به حالت مستقیم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مدل فیزیکی بکارگرفته شده برای زاویه تماس دینامیک با دادههای حاصل از یک مطالعه آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که با تغییر هندسه منیفولدهای ورودی و خروجی مشکل ایجاد شده در هندسه متداول که موجب انسداد کانال انتهایی ناشی از تجمع آب مایع میشود برطرف شده و در نتیجه، اصلاح هندسه سبب بهبود مدیریت آب در کانالها خواهد شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پیل سوختی پلیمری؛ مدیریت آب؛ جریان دوفاز؛ حرکت قطره؛ زاویه تماس دینامیک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,078 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,319 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 459 |
| تعداد مقالات | 5,790 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,573,579 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,104,250 |