آنالیز حساسیت و بهبود عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری

با افزایش آلودگی زیست محیطی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر اهمیت بالایی پیدا کرده است. پیل سوختی غشا پلیمری، یکی از روش‏ های تولید انرژی تجدیدپذیر است که به دلیل بسیاری از مزایای آن، مانند انتشار کم آلودگی و راندمان بالا، در طیف وسیعی از زمینه ‏ها به کار رفته است. در پیل سوختی، ابعاد اجزاء نقش مهمی در عملکرد آن دارد. در این پژوهش، حل عددی در حالت پایا، سه بعدی، دوفاز و دما ثابت انجام شد. اثر ابعاد سطع مقطع کانال، ضخامت غشا، ضخامت لایه‏ نفوذ گاز، ضخامت لایه کاتالیست و اندازه شانه کانال بر عملکرد پیل سوختی غشا پلیمری مطالعه گردید. این آنالیز شامل مطالعه دو شاخص حداکثر چگالی توان و میانگین چگالی جریان است که در طیف وسیعی از ولتاژ‏های عملیاتی بررسی می‏گردد. نتایج نشان می‏دهد که تعیین ابعاد مناسب برای اجزاء پیل، تاثیر زیادی بر بهبود عملکرد می‏گذارد. با مقایسه اثر ابعاد برروی این شاخص‏ها، رتبه بندی متفاوتی به‏دست می‏آید. کاهش عرض کانال و ضخامت غشا پلیمری بیش‏ترین نقش را در تعیین عملکرد پیل دارد. تطابق خوبی بین نتایج شبیه سازی عددی و داده‏های تجربی حاصل گردید.