بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی بر توزیع محتوای آب در غشا بسپاری پیل سوختی

مدلسازی نقش مهمی در طراحی و توسعه پیل های سوختی غشاء بسپاری ایفا کرده است. یکی از مهمترین مشکلات در پیل سوختی غشاء بسپاری، مدیریت آب است، زیرا غشای بسپاری قلب یک پیل سوختی را تشکیل می دهد و هدایت یونی آن وابستگی زیادی به محتوای آب در غشاء دارد. در این مقاله یک مدل پایا، دو بعدی و همدما در یک تک سلول پیل سوختی غشای بسپاری با استفاده از روش حجم محدود ارائه شده است. توجه ویژه در این مدل به پدیده انتقال آب در غشاء می باشد. نتایج مدل نشان می دهد که کاهش غلظت واکنش هنده ها در کانال جریان، اثر زیادی بر واکنش الکتروشیمیایی در لایه کاتالیزگر دارد. نتایج به دست آمده از این مدل برای محتوای آب و منحنی قطبیدگی با اطلاعات موجود در مقالات معتبر مورد مقایسه قرار گرفته و اعتبار بخشی شده است. این مدل می تواند برای بررسی عملکرد انواع غشاءهای بسپاری در شرایط مختلف عملیاتی به کار رود.