شبیهسازی، ساخت و آزمایش پیل سوختی غشای پلیمری با صفحات انتهایی شفاف | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 19، دوره 53، شماره 3 (Special Issue)، خرداد 1400، صفحه 2031-2052 اصل مقاله (2.32 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2020.17282.6571 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا هاشمی نسب1؛ محمد جعفر کرمانی* 2؛ سید سلمان نورآذر2؛ محمدحسن خودسیانی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| 2مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| 3مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، مراحل طراحی و ساخت یک دستگاه پیل سوختی غشای پلیمری شفاف با هدف فراهمساختن امکان مشاهده مستقیم پدیده طغیان در کانالهای جریان دو سمت آند و کاتد شرح داده شدهاست. در طراحی پیل ابتدا چالشهای پیشروی ساخت شناسایی و در ادامه پیل طراحیشده شبیهسازی گردیدهاست. در گام نخست طراحی، ضمن بیان ضوابط و محدودیتهای تکنیکی ساخت این دسته از پیلهای سوختی، راهکارهای اجرایی در راستای غلبه بر این چالشها ارائه و بر مبنای آنها جنس و پارامترهای ابعادی کلیه قطعات تعیین گردیدهاست. در مرحله دوم طراحی، عملکرد پیل بصورت پایا و دوفازی در نرمافزار انسیس فلوئنت شبیهسازی و منحنی قطبیت استخراج شدهاست. در ادامه و در مرحله راهاندازی، گشتاور پیچشی پیچها بهکمک منحنی قطبیت بهینهسازی شدهاست. نتایج حاصل بیانگر مقدار گشتاور پیچشی بهینه برابر 1 برای هر پیچ در پیل ساخته شده میباشد. در ادامه به منظور صحتسنجی مدل عددی، در شرایط عملیاتی مشابه، نمودار قطبیت آن با نمودار قطبیت پیل ساختهشده مورد مقایسه قرار گرفت. خطای %87/6 این مقایسه نشاندهنده دقت مناسب روش عددی است. در انتها نیز از کانالهای جریان سمت کاتد عکسبرداری صورت پذیرفت و با استفاده از روش پردازش تصویر، آب انباشتهشده در کانالهای جریان شناسایی گردید. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پیل سوختی غشاء پلیمری؛ طراحی و ساخت؛ مدیریت آب؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ پردازش تصویر دیجیتال | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,316 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,579 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,775 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,415,102 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,975,873 |