به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « fuel cell performance » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « fuel cell performance » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • عبدالکریم افروزه*

    نانوتکنولوژی در توسعه و بهبود عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد (SOFC) به خوبی استفاده می شود. دمای عملیاتی بالای SOFC (700-900 درجه سلسیوس) منجر به نواقصی جدی در ارتباط با عملکرد کلی و دوام آنها شده است. از این رو، دمای عملیاتی بالا به دامنه دمای متوسط تقریبا 44-700 سلسیوس کاهش یافته است که عملکرد را بهبود بخشیده است و متعاقبا SOFC را به عنوان منابع انرژی قابل حمل تجاری کرده است. با این حال، در دمای کاهش یافته، چالش هایی مانند افزایش مقاومت داخلی اجزای پیل سوختی بوجود می آیند. اگر چه، این مساله نمی تواند به اندازه مشکلاتی که در دمای بالا بوجود می آید، جدی باشد، هنوز به شکل قابل توجهی بر عملکرد SOFC تاثیر می گذارد. این مقاله به کار محققان در زمینه کاربرد نانوتکنولوژی در ساخت SOFC از طریق روش های متمایز می پردازد. این روش ها با موفقیت مقاومت داخلی را حذف یا حداقل کاهش داده اند و بهبود قابل توجه در تراکم انرژی SOFC در دماهای کاهش یافته را نشان داده اند.

    کلید واژگان: پیل سوختی اکسید جامد, توسعه مواد, نانوماده ها, عملکرد پیل سوختی}
    Abdolkarim Afroozeh*

    Nanotechnology is well used in the development and performance improvement of solid oxide fuel cells (SOFCs). The high operating temperature of SOFCs (700-900 ° C) has led to serious shortcomings in their overall performance and durability. Hence, the high operating temperature has been reduced to the average temperature range of approximately 44-700 Celsius, which has improved performance and subsequently commercialized SOFCs as portable energy sources. However, at reduced temperatures, challenges arise such as increasing the internal strength of fuel cell components. Although this may not be as serious as the problems that arise at high temperatures, it still significantly affects SOFC performance. This paper deals with the work of researchers in the field of application of nanotechnology in the construction of SOFC through different methods. These methods have successfully eliminated or minimized internal resistance and shown significant improvements in SOFC energy density at reduced temperatures.

    Keywords: Solid oxide fuel cell, material development, nanomaterials, fuel cell performance}
  • N. Ahmadi, H. Taraghi, M. Sadeghiazad
    Modeling the heat and mass transport in micro channel is being used extensively in researches and industrial applications. The aim is optimizing fuel cell designs before building a prototype for engineering application. In this study, numerical, three-dimensional, single phase computational fluid dynamics model of a proton exchange membrane fuel cell with both the gas distribution flow channels and the Membrane Electrode Assembly (MEA) has been developed. A single set of conservation equations which are valid for the flow channels, gas-diffusion electrodes, catalyst layers, and the membrane region, are solved by finite volume technique. The present simulated straight channels PEMFC model, accounts for major transport phenomena and the performance. Additionally, the effect of reversing the flow direction at cathode side has been investigated to study the fuel cell performance and species distribution. The results showed that, in the PEMFC with the counter flow channels, the output current density has been decreased and also the kind of species distributions has been influenced by this phenomenon. It is very important to model the back diffusion and electro-osmotic mass flux for determination of ionic conductivity of membrane which affects the performance of fuel cell. Finally, the numerical results are validated by available experimental data.
    Keywords: PEM fuel cells, cell voltage, current density, counter flow, fuel cell performance}
  • سیدعلی اطیابی، ابراهیم افشاری، محمود عدمی
    در این مطالعه، با قرار دادن یک یا چند مانع در کانال کاتد پیل سوختی غشا پلیمری، تاثیرات دینامیک سیالات ناشی از وجود/عدم وجود مانع در کانال و همچنین اثر مانع بر عملکرد پیل سوختی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن یک مدل سه بعدی پیل سوختی که بخشی از کانال کاتد مسدود شده است، معادلات پیوستگی، مومنتوم، گونه های جرمی و بقای بار الکتریکی به صورت حالت پایا در سیستم مختصات کارتزین با استفاده از یک دامنه کلی و روش حجم محدود حل شده است. نتایج نشان می دهد که با قرار دادن یک مانع، در مقایسه با حالت بدون مانع، بیشترین افزایش سرعت در لایه پخش گاز (زیر مانع حدود 6 برابر سرعت) رخ داده است و گازهای واکنش دهنده بیشتری مجبور به ورود به لایه پخش گاز می شود که به واکنش های شیمیایی کمک می کند و عملکرد پیل سوختی را بهبود می بخشد. همچنین افزایش تعداد موانع بر انتقال گازهای واکنش دهنده و توزیع یکنواخت تر گازها در لایه پخش گاز و لایه کاتالیست، مخصوصا در دانسیته جریان های بالا، کمک می کند؛ اما افت فشار در کانال کاتد را افزایش می دهد. پیش بینی ها نشان می دهد که انتقال موضعی واکنش دهنده، تولید چگالی جریان محلی و عملکرد پیل در حضور موانع بهبود می یابد.
    کلید واژگان: پیل سوختی غشا پلیمری, مانع, انتقال اکسیژن, افت فشار, عملکرد پیل سوختی}
    Seyed Ali Atyabi, Ebrahim Afshari, Mahmood Adami
    In this study، we propose a configuration of partially blocked oxidant channel with baffle plates transversely inserted in the cathode channel and effects of the fluid dynamics due to the presence or non-presence of the baffles and their effect on the fuel cell performance is investigated. A 3D model with the presence of baffle plates is considered and a set of equations (continuity، momentum، species and charge together with electrochemical kinetics) in the form of single domain is developed and solved numerically. The baffles block the main flow in the cathode channel and force more reactant gases to turn to the GDL. This fact implies an enhancement of the oxygen flux at the GDL and catalyst surface، especially at the position beneath the location of the baffle plates. An increase in the number of baffles contribute to the reactant gas transport to GDL with more uniform distribution of gas in the GDL and catalyst layer، specially in high current densities، where it leads to a penalty of high pressure – loss. The predictions indicate that the local transport of the reactant gas would enhance the local current densities and the fuel cell performance in presence of baffle in the channel.
    Keywords: PEMFC, Baffle, Oxygen transport, Pressure drop, Fuel cell performance}
  • N.Ahmadi, N.Pourmahmoud, I.Mirzaee, S.Rezazadeh
    A full three-dimensional, single phase computational fluid dynamics model of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) with both the gas distribution flow channels and the Membrane Electrode Assembly (MEA) has been developed. A single set of conservation equations which are valid for the flow channels, gas-diffusion electrodes, catalyst layers, and the membrane region are developed and numerically solved using a finite volume based computational fluid dynamics technique. In this research, some important parameters such as variation of oxygen and water mass fraction, liquid water activity and the membrane protonic conductivity have been presented at the entry and exit regions of the cell. The numerical results indicated that, at lower cell voltage (0.6v) which corresponds to higher current density, the hydrogen and oxygen consumption and, accordingly water production is high. Finally the numerical results of the proposed CFD model are compared with the available experimental data that represent good agreement.
    Keywords: PEM fuel cells, cell potential, current density, CFD, fuel cell performance}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال