بررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخه ای
نویسندگان
چکیده
لایه کاتالیست اغلب نازک ترین لایه در پیل سوختی است، اما به خاطر چند فازی، تخلخل و واکنش های الکتروشیمیایی پیچیده ترین قسمت است. عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون شدیدا متأثر از عملکرد لایه کاتالیست کاتد است. در این تحقیق یک مدل یک بعدی، دما ثابت و پایا با ساختار کلوخه ای برای لایه کاتالیست کاتد در نظر گرفته شده و توسعه یافته است. پس از نوشتن معادلات حاکم لایه کاتالیست، معادلات دیفرانسیلی برای متغیرهای مستقل دانسیته جریان، غلظت اکسیژن و افت فعال سازی حاصل شده که به همراه شرایط مرزی مربوطه یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی مرتبه اول غیرخطی را تشکیل می دهند. دستگاه معادلات با کد نویسی در نرم افزار matlab نسخه 2011، به وسیله روش پرتابی و توابع مساله مقدار مرزی حل شده است. پس از اعتبار سنجی مدل با نتایج تئوری و تجربی، مطالعه پارامتری جامعی از اثر چهارده پارامتر شامل پارامترهای عملیاتی دما، فشار و اشباع آب و پارامترهای ساختاری لایه کاتالیست مانند مقدار پلاتین، جز حجمی یونومر، تخلخل و ضخامت لایه کاتالیست، شعاع و تخلخل کلوخه و غیره بر عملکرد پیل سوختی انجام شده است. مشخص شد که پارامترهای اشباع آب، شعاع کلوخه و جز حجمی یونومر بیشترین تاثیر را بر عملکرد لایه کاتالیست دارند.
منابع مشابه
بررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخه‌ای
لایه کاتالیست اغلب نازک‌ترین لایه در پیل سوختی است، اما به خاطر چند فازی، تخلخل و واکنش‌های الکتروشیمیایی پیچیده‌ترین قسمت است. عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون شدیدا متأثر از عملکرد لایه کاتالیست کاتد است. در این تحقیق یک مدل یک بعدی، دما ثابت و پایا با ساختار کلوخه‌ای برای لایه کاتالیست کاتد در نظر گرفته‌شده و توسعه یافته است. پس از نوشتن معادلات حاکم لایه کاتالیست، معادلات دیفرانسیلی برای م...
متن کاملبهینهسازی لایه‌ی کاتالیست کاتدی در پیل‌های سوختی غشای تبادل پروتون
واکنش احیای اکسیژن در سمت کاتد پیل‌های سوختنی غشا تبادل پروتون واکنشی کند است و بیش تر تلفات به این بخش از پیل مربوط میشود. به علت فرایندهای محدودکننده بسیاری که در این لایه واکنش رخ میدهد، مدل کردن این لایه اهمیت به سزایی دارد. مدل ارایه شده مدلی دوبعدی ـ دوفازی است که در آن کانال عبوری جریان، لایه‌ی نفوذ گازی، لایه‌ی ماکروحفره ها و لایه‌ی کاتالیست مدنظر قرار گرفته ا...
متن کاملبهینه سازی لایه ی کاتالیست کاتدی در پیل های سوختی غشای تبادل پروتون
واکنش احیای اکسیژن در سمت کاتد پیل های سوختنی غشا تبادل پروتون واکنشی کند است و بیش تر تلفات به این بخش از پیل مربوط می شود. به علت فرایندهای محدودکننده بسیاری که در این لایه واکنش رخ میدهد، مدل کردن این لایه اهمیت به سزایی دارد. مدل ارایه شده مدلی دوبعدی ـ دوفازی است که در آن کانال عبوری جریان، لایه ی نفوذ گازی، لایه ی ماکروحفره ها و لایه ی کاتالیست مدنظر قرار گرفته است. غلظت اجزای گازی، د...
متن کاملمقایسه دقت معادلات تجربی، نیمه-تجربی و تحلیلی برازش منحنی پلاریزاسیون پیل سوختی غشا تبادل پروتون
عملکرد پیل سوختی غشا تبادل پروتون عمدتاً به‌وسیله منحنی پلاریزاسیون بیان میشود. منحنی پلاریزاسیون با محاسبه پتانسیل ترمودینامیکی، افت ولتاژهای اهمی، فعال‌سازی و غلظتی مشخص میشود. با استفاده از معادلات برازش منحنی پلاریزاسیون، ولتاژ خروجی پیل به ازا یک چگالی جریان معین و در شرایط عملیاتی مشخص، محاسبه میشود. بنابراین معادلات فراوانی برای پیش‌بینی یا برازش منحنی پلاریزاسیون ارائه‌شده‌اند که به ع...
متن کاملبررسی پارامتری جریان دوفاز در سمت کاتد پیل سوختی غشا پلیمری
در این پژوهش عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری، با استفاده از شبیهسازی دوفازی، گذرا و دو بعدی در سمت کاتد پیل سوختی، بررسی میشود. ابتدا یک مدل جامع برای شبیهسازی جریان دوفازی ارائه شده، سپس با استفاده از روش حجم محدود، معادلات گسسته و توسط یک کد فرترن داخلی حل میگردد. بررسی پارامتری بر روی میزان آب مایع تولید شده در محیط متخلخل و اثر آن بر عملکرد پیل سوختی تحقیق میگردد. تاثیر چهار پارامتر ضریب تخلخل...
متن کاملغشا کامپوزیتی برای غشای عبور پروتون پیل های سوختی بر اساس کوپلیمر متیل متا کریلات-مالایمید/ فسفوتنگستیک اسید
Poly(methyl methacrylate-co-nitrophenyl maleimide) (MMA-co-NMI) and poly(methyl methacrylate-co-hydroxyphenyl maleimide) (MMA-co-HMI) copolymers were synthesized using free radical polymerization of MMA with a new MI monomer containing phenyl and –NO2 groups. Proton exchange membrane fuel cell(PEMFC) were prepared using these copolymers as membrane matrix and phosphotungstic acid (PWA)...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
انرژی ایرانجلد ۱۷، شماره ۴، صفحات ۰-۰
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023