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...

مهم ترین اهداف اصلاح غشاهای تبادل پروتون در پیل های سوختیpem عبارتند از: تهیه غشاهای تبادل پروتون دارای هزینه پایین نسبت به غشاهای فلوئورینه، میزان جذب آب مطلوب و حفظ آن در دماهای بالا، هدایت پروتونی مطلوب در دماهای بالا، میزان عبورگازهای واکنشگر و متانول پایین از غشاء، پایداری حرارتی بهبود یافته، استحکام مکانیکی و شیمیایی بالا و همچنین خاصیت خود مرطوب شوندگی غشاها در دماهای بالا. در این کار ...

مشکل اصلی در تجاری­ سازی پیل­های سوختی غشای تبادل پروتون (PEM)، حساسیت و غیر فعال شدن کاتالیست آندی در برابر آلودگی­ های سوخت هیدروژن به ویژه کربن مونوکسید (CO) می ­باشد. درنتیجه طراحی و ساخت آندهای مقاوم به آلودگی کربن مونوکسید،‌ از اهمیت بالایی برخوردار است. طی سال­ های اخیر استفاده از لایه کاتالیست آندی چند لایه بررسی شده است به طوری که آلودگی...

تولید توان همواره یکی از چالش برانگیزترین مسائلی است که بشر با آن مواجه بوده است. یکی از ابزارهای تولید توان که امروزه توجه جوامع علمی را به طور جدی به خود معطوف نموده، پیل های سوختی می باشند که بدون ایجاد آلودگی های زیست محیطی و صوتی، توانایی تولید انرژی الکتریکی با بازدهی بالا را دارند و بسته به نوع غشاء بکاررفته در آن ها، به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند. در این میان پیل‎ های سوختی غشاء پل...

در پژوهش حاضر، مدل سازی عددی پیل سوختی با الگوی جریان همسو و ناهمسو، به منظور بررسی میزان تأثیر متغیرهای عملیاتی بر عملکرد آن مورد توجه قرار گرفته است. در مدل در نظر گرفته شده، معادله های پیوستگی، اندازه حرکت، انتقال جرم، سرعت واکنش های الکتروشیمیایی و بار الکتریکی در طول کانال پیل سوختی پلیمری در سه بعد نوشته شده و به صورت همزمان با استفاده از روش عددی عنصر محدود حل شده اند. نتایج حاصل از مدل ...

پیل های سوختی از منابع جدید انرژی بوده و در این میان پیل سوختی هیدروژنی و متانولی از انواع معروف پیل های سوختی پلیمری هستند. به خاطر مشکلات این دو نوع پیل سوختی، پیل سوختی اتانولی در سال های اخیر مطرح شده است. در این پروژه پیل سوختی اتانولی ساخته شده و اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. بر طبق آزمایشات صورت گرفته دما اثر قابل توجهی بر عملکرد پیل سوختی دارد و حداکثر دانسیته ...

تبادل جرم میان دو فاز مایع و گاز و هم چنین مجاورت این دو فاز با یکدیگر از عوامل تأثیر گذار بر عملکرد پیل سوختی پلیمری می باشند. مدل سازی های تکفاز توانایی مدل کردن این دو پدیده را ندارند، لذا روی آوردن به مدل سازی های دو فازی ضرورت دارد. در پایان نامه حاضر، مدل سازی دو فازی جریان در لایه نفوذ گاز و لایه کاتالیست صورت پذیرفته است. برای این منظور روابط پیوستگی، دارسی، لورت ، تبادل جرم میان فاز ها...

در پایان نامه حاضر، جریان دوفازی، غیر هم دما و غیر هم فشار در پیل سوختی پلیمری مدل سازی شده است. معادلات حاکم شامل معادلات بقاء جرم، بقاء مومنتم و بقاء انرژی در اجزای مختلف پیل سوختی است که توسط روش تفاضل محدود حل شده اند. جهت بررسی صحت مدل سازی، منحنی عملکرد پیل سوختی با نتایج تجربی و منحنی توزیع دما با نتایج موجود در مقالات مقایسه شده است که از دقت قابل قبولی برخوردارند. نتایج مدل سازی نشان...

در این مطالعه، از روش شبکه بولتزمن برای بررسی انتقال آب مایع در لایه انتشار گاز(GDL) و کانال گاز(GC) قسمت کاتد پیل سوختی غشای مبادله پروتون استفاد شده است. لایه انتشار گاز از جنس کربن کاغذ بوده و به روش تصادفی ساخته شده است. این بررسی به صورت میکروسکوپی انجام شده و رفتار خوشه‌های آب مایع از مرز مشترک کانالیزور-لایه انتشار گاز تا کانال گاز به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه رفتار...

در تحقیق حاضر سه پیکربندی مختلف برای سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز طراحی و مورد بررسی قرار گرفته است. اولین پیکربندی ارائه شده شامل یک پیل سوختی بوده و به عنوان حالت پایه فرض شده است. دو پیکربندی دیگر با دو پیل سوختی که به صورت های سری و موازی در بالادست توربین قرار گرفته اند؛ لحاظ شده است. هدف از انجام این تحقیق، تحلیل ترمودینامیکی سیستم های طراحی شده و دست یابی به فاکتور...