مقایسه مدل های مختلف پیل سوختی غشا پلیمری با بکارگیری فوم فلزی به عنوان توزیع کننده جریان

ستفاده از فوم فلزی به عنوان توزیع کننده جریان در پیل های سوختی غشا پلیمری باعث کاهش وزن و حجم، توزیع یکنواختتر گازهای واکنشگر و در بعضی موارد حذف ماشینکاری برای ایجاد کانال های جریان می شود. در این مقاله 5 نمونه از پیل سوختی غشا پلیمری شامل: مدلی که در آن صفحه دو قطبی شامل دو کانال موازی است (مدل 1)؛ مدلی که همانند مدل 1 است با این تفاوت که در این مدل درون کانالها فوم قرار داده شده است (مدل 2)؛ مدلی که در آن شانه های میان کانالها در سمت آند و کاتد حذف گردیده و در سمت آند آن، فوم فلزی قرار داده شده است(مدل 3)؛ مدلی که همانند مدل 3 است با این تفاوت که در سمت کاتد فوم فلزی قرار داده شده است (مدل 4) و در مدل 5 هم در سمت آند و هم در سمت کاتد فوم فلزی قرار داده شده است، مدلسازی شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از فوم فلزی چه در سمت آند و چه در سمت کاتد، علاوه بر اینکه ماکزیمم دما را در مدل های مختلف کاهش می دهد به توزیع یکنواختتر دما نیز کمک می کند. همچنین شاخص یکنواختی نشان می دهد که توزیع چگالی جریان با حذف شانه در مدل های 3، 4 و 5 بسیار بهتر و یکنواختتر صورت گرفته است. با مقایسه صورت گرفته بین مدل های محتلف مشاهده می شود که افت فشار ایجاد شده با وجود فوم فلزی، به دلیل ضریب بالای نفوذپذیری و تخلخل، نیز اندک است.