بررسی تجربی تاثیر حالت بهره برداری انتهاباز و انتهابسته بر مدیریت آب در استک پیل سوختی پلیمری H2/O2

مدیریت مصرف گازهای واکنشگر پیل های سوختی غشاء پلیمری به سه حالت انتهاباز، برگشت مجدد و انتهابسته طبقه بندی می گردد. گازهای واکنشگر در حالت انتهابسته به دلیل انباشته شدن گاز بی اثر و آب به صورت تناوبی تخلیه می گردند. در این مقاله یک استک پیل سوختی پلیمری با صفحات انتهایی شفاف و طراحی منحصر بفرد برای بررسی مدیریت آب در حالت های عملیاتی انتهاباز و انتهابسته، طراحی، ساخت و مونتاژ شد. در این مقاله برای اولین بار بحث مدیریت آب در یک استک پیل سوختی پلیمری انتها بسته آندی و کاتدی با جزییات کامل مربوط به نحوه تشکیل و دفع آب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است تا چگالی جریان 200 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع آب تشکیل شده به صورت قطرات مجزا بوده و هیچگونه جریان فیلمی و انسداد در کانال مشاهده نمی شود. همچنین همانگونه که انتظار می رفت تجمع قطرات جریان فیلمی در نیمه پایینی بیشتر از نیمه بالایی بوده و لذا کاهش تعداد کانال برای افزایش سرعت و دفع آب در نیمه پایینی میدان شارش گازهای واکنشگر ضروری می باشد. همچنین نتایج نشان داده است که برای عملکرد پایدار در حالت انتهابسته حداکثر زمان ممکن برای بسته بودن شیر های خروجی 5 ثانیه و حداقل زمان لازم برای باز بودن آن 5 ثانیه بوده است.