بهینه سازی پارامترهای پیل سوختی غشا تبادل پروتون براساس الگوریتم جستجوی هارمونی

پایان نامه
چکیده

امروزه نگرانی ناشی از اتمام منابع انرژی فسیلی و آلودگی های زیست محیطی تولید شده از آنها باعث شده، تا به فکر استفادهاز منابع تجدیدپذیر جایگزین باشی. لذا در این پایان نامه به بهینه سازی پیل های سوختی به دلیل کاهش هر ساله ی هزینه های سرمایه گذاری اولیه این تجهیزات و ورود آنها به بازار مصرف پرداخته و تحقیقاتی در این راستا بعمل آورده شده است. پیلهای سوختی ابزار الکتروشیمیایی هستند که با استفاده از واکنشهای شیمیایی انرژی الکتریسیته تولید می کنند و انواع مختلف دارند که در بین آنها پیل سوختی با غشا تبادل پروتون به دلیل پایین بودن دمای عملکردشان، در صنعت ساختمان و صنایع کوچک بیشتر مورد توجه قرار می گیرد.برای درک بهتر مشخصات و ارزیابی این گونه پیلها و در راستای بهینه سازی این سیستم ها مدلهای مختلفی مورد مطالعه قرار گرفته است که در این پروژه به مدل مکانیسم pemfc پرداخته شده است. در همین راستا در سال های اخیر تکنیکهای بهینه سازی بسیاری هم مورد مطالعه واقع شده اند که از آن جمله می توان به الگوریتم های جستجوی هارمونی مبتنی بر گرادیان متداول اشاره نمود. در حال حاضر همچنان در پی یافتن الکوریتم های بهتر می باشند. در این پایان نامه از الکوریتم جستجوی هارمونی استفاده نموده و با مقایسه دیگر الگوریتم های بکار رفته در این زمینه به نتایج قابل توجهی دست یافته شده است.

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 کامل

مقایسه 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 کامل

مدل سازی سه بعدی عملکرد پیل سوختی غشای تبادل پروتون با هدف کاهش اتلاف هیدروژن

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 ...

متن کامل

بررسی پارامتری جامع لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی غشا تبادل پروتون بر اساس ساختار کلوخه ای

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 م...

متن کامل

بهینه 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 کامل

بررسی عددی مدیریت آب در کاتد و آند پیل سوختی غشاء تبادل پروتون

یکی از مسائل کلیدی پیل سوختی غشاء تبادل پروتون، مدیریت آب است. این موضوع بدون در نظر گرفتن انتقال آب مایع درون پیل میسر نیست. در این مقاله مدل‌سازی عددی مدیریت آب در پیل سوختی غشاء تبادل پروتون به صورت دوبعدی و پایا انجام شده است. معادلات بقای جرم، مومنتم، انرژی، یون‌ها، گونه‌های اکسیژن و بخار آب و معادله انتقال آب مایع در تمام لایه‌های پیل شامل الکترودهای کاتد و آند حل شده‌ا‌ند. مطالعه ای عموم...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه محقق اردبیلی - دانشکده علوم

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023