مدل سازی عملکرد پیل های سوختی پلیمری با استفاده از مدل فشرده

یکی از مهمترین عوامل در کاهش طول عمر پیل های سوختی پلیمری، پخش غیریکنواخت جریان در سطح غشاء می باشد. از آنجا که میدان شارش نقش زیادی در پخش واکنشگرها و انتقال آب و در نتیجه پخش جریان دارد لذا در این مقاله، با توسعه ی مدلی فشرده، پخش آب و جریان در سطح غشاء پیل های سوختی پلیمری در دو طرح متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. در مدل استفاده شده، میدان شارش به بخش های مساوی تقسیم بندی شده و ارتباط میان هر بخش با سایر بخش ها از طریق میدان شارش استفاده شده در پیل سوختی ایجاد می گردد. میدان شارش سمت آند در هر دو طرح مارپیچ بوده ولی در سمت کاتد در طرح اول از میدان شارش موازی و در طرح دوم از میدان شارش مارپیچ استفاده شده‏است. شبیه سازی برای رطوبت های ورودی مختلف از 0 تا 100در هر دو سمت انجام گرفت. نتایج نشان داد که تغییر میدان شارش در یک سمت تاثیر اندکی روی منحنی پلاریزاسیون داشته و در چگالی جریان بالا، طرح دوم از عملکرد بهتری برخوردار است. همچنین، از لحاظ پخش جریان، طرح دوم یکنواختی بهتری را نشان می دهد بطوری که در طرح اول در شرایط ورودی اشباع، اختلاف بین درصد جریان تولید شده بین ورودی و خروجی 57/1 درصد می باشد که در حالت دوم 45/1 درصد می رسد.