بهبود توزیع جریان گاز در توده پیل سوختی پلیمری با خروج آب مایع از منیفولد

در این مقاله، توزیع جریان اکسیژن در یک توده پیل سوختی پلیمری به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا توده به صورت تکفاز شبیه سازی شده و نقش کاهش تدریجی ارتفاع منیفولد (منیفولد ذوزنقه ای) بر بهبود توزیع جریان میان سلول های سوختی بررسی گردید. از انحراف معیار و ضریب غیریکنواختی برای اندازه گیری بدتوزیعی جریان استفاده شده است. کاهش تدریجی ارتفاع منیفولد تا 70 درصد در منیفولد ذوزنقه ای، موجب بهبود 9/6 و 4/8 درصدی انحراف معیار استاندارد و ضریب غیریکنواختی گردید. نتایج شبیه سازی دوفازی نشان داد که چگالش بخارآب موجود در اکسیژن اشباع می تواند باعث تجمع آب مایع در انتهای منیفولد شود. با گذشت زمان و بهم پیوستن قطرات کوچک تر، شعاع قطره تشکیل شده در انتهای منیفولد افزایش یافته تا زمانی که از دیوار منیفولد جدا شده و وارد سلول های انتهایی گردد. در منیفولد ذوزنقه ای، آب مایع با مقدار کمتر و فواصل زمانی کوتاه تر وارد سلول انتهایی می گردد. پیشنهاد گردید با ایجاد محفظه ای در انتهای منیفولد، آب مایع جمع آوری شده و از توده تخلیه گردد. ورود مقداری گاز اضافه به منیفولد و خروج آن از محفظه جمع آوری آب می تواند باعث هدایت آب مایع به درون محفظه گردد بدون اینکه تغییرات محسوسی در افت فشار ایجاد کند.