ارائه هندسه توسعه یافته صفحه انتهایی برای ایجاد توزیع یکنواخت فشار تماسی روی سطح فعال پیل سوختی پلیمری

مقاومت تماسی بین صفحات پیل سوختی تاثیر زیادی در بازدهی پیل های سوختی پلیمری دارد. هندسه صفحه انتهایی پیل سوختی پلیمری تاثیر قابل توجهی بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود و میزان مقاومت تماسی بین صفحات دارد. در این پژوهش، به بررسی تاثیر هندسه صفحه انتهایی بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود از طریق شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار Abaqus پرداخته شد. همچنین، یک هندسه جدید برای صفحه انتهایی پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج بدست آمده از آن با نتایج صفحات انتهایی تخت مقایسه شد. در ادامه، پارامترهای هندسی صفحه انتهایی با انحنا با استفاده از شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته و اثر این پارامترها بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود تحلیل گردید. در این شبیه سازی ها پیل سوختی به صورت سه بعدی مدلسازی شد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی ها عملکرد مناسب صفحات انتهایی طراحی شده و توزیع یکنواخت فشار تماسی روی سطح فعال پیل سوختی را در مقایسه با صفحات انتهایی متداول مورد استفاده در پیل های سوختی نشان می دهد. در نهایت، یک پیل سوختی پلیمری تک سلی با مشخصات هندسی بدست آمده از شبیه سازی اجزای محدود ساخته شد و توزیع تنش تماسی بر روی غشا با استفاده از فیلم های اندازه گیری فشار شرکت فوجی فیلم با هدف صحه گذاری طراحی مورد بررسی قرار گرفت.