بررسی اثر آرایش توده ها بر عملکرد لایه ی کاتالیست الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 18، دوره 49، شماره 1، 1396، صفحه 203-218 اصل مقاله (5.16 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.790 | ||
| نویسندگان | ||
| غلامرضا مولایی منش* 1؛ محمد هادی اکبری2 | ||
| 1دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
| چکیده | ||
| پیلهای سوختی پلیمری به دلیل مزایای متعدد و کاربردهای متنوعشان در صنعت خودرو و ... امروزه مورد توجه اغلب محققان می-باشند. با این وجود، شبیهسازی آنها به دلیل فیزیک و مایکروساختار نسبتاً پیچیدهی آنها با دشواریهایی همراه بودهاست. در مقالهی حاضر، جریان واکنش پذیر هوا در الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری توسط یک رویکرد چندمقیاسی شبکه-بولتزمن شبیه سازی گردیده است. بدین منظور، یک مدل تودهای دو بعدیِ تکفازی مبتنی بر روش شبکه-بولتزمن ارائه و صحت آزمایی گردیده و جهت مدلسازی لایهی کاتالیست استفاده شده است. میدان سرعت و توزیع گونههای شیمیایی در ناحیهی حفره، توزیع میزان آب و پتانسیل الکتریکی در لایهی نازک الکترولیت اطراف تودهها، و توزیع چگالی جریان الکتریکی در مرز غشاء و لایهی کاتالیست برای هر دو آرایش منظم و نامنظم تودهها ارائه و تحلیل گشته-اند. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که پارامترهای بررسی شده به شدت از آرایش تودهها در لایهی کاتالیست اثر میپذیرند. همچنین نتایج مذکور حاکی از آن اند که در شبیه سازی پیلهای سوختی میبایست از روشهایی که قادر به در نظر گرفتن مایکروساختارهای پیچیده میباشند، نظیر روش مقیاس-حفرهی شبکه-بولتزمن استفاده نمود. نتایج این پژوهش میتواند راهنماییهای مهمی جهت طراحی بهتر لایه کاتالیست این گونه پیلها در اختیار قرار دهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پیل سوختی پلیمری؛ روش شبکه-بولتزمن؛ مدل توده ای؛ لایه ی کاتالیست؛ آرایش توده ها | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,397 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,099 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,376,360 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,935,879 |