کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
4911124 | 1428102 | 2017 | 9 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A mathematical model to study the energy efficiency of a proton exchange membrane fuel cell with a dead-ended anode
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل ریاضی برای مطالعه کارایی انرژی یک سلول سوختی غشایی تبادل پروتون با یک آند انباشته شده
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
سلول سوختی، آند نابود شده، بهره وری انرژی، استراتژی خنک کننده،
ترجمه چکیده
هنگامی که یک سلول سوختی غشایی تبادل پروتون در یک حالت آند انباشته شده عمل می کند، نیتروژن و آب از کاتد به آند منتقل می شود و در کانال آند انباشته می شود. تجمع نیتروژن و آب باعث تخریب هیدروژن در کانال می شود و عملکرد سلول سوخت را کاهش می دهد. این افت عملکرد را می توان با باز کردن دریچه خالص در خروجی آنود بهبود بخشید. با این حال، هیدروژن استفاده نشده از آند با نیتروژن و آب تمیز می شود و باعث کاهش کارایی انرژی می شود. برای مطالعه تأثیر استراتژی خالص سازی بر بهره وری انرژی، یک مدل ریاضی که بتواند تغییر ترکیب گاز در امتداد کانال آند به دست آید، توسعه یافته است. اثرات تراکم جریان فعلی و استراتژی خالص سازی بر روند تحول زمان چگالی جریان محلی و ترکیب گاز ارائه شده است. همچنین بهره وری انرژی با توجه به مدت زمان تمیز کردن دریچه خالص نیز مورد بحث قرار گرفته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی انرژی
مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
When a proton exchange membrane fuel cell is operated in a dead-ended anode mode, nitrogen and water will diffuse from the cathode to the anode and accumulate in the anode channel. Accumulated nitrogen and water cause hydrogen depletion in the channel and reduce the performance of the fuel cell. This performance drop can be recovered by opening the purge valve at the anode outlet. However, unused hydrogen is purged out of the anode with nitrogen and water, causing the decrease of energy efficiency. To study the effect of the purge strategy on energy efficiency, a mathematical model capable of capturing the variation of the gas composition along the anode channel is developed. The effects of operating current density and purge strategy on the time evolutions of local current density and gas composition are presented. The optimum energy efficiency with respect to the purge duration of the purge valve is also discussed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 188, 15 February 2017, Pages 151-159
Journal: Applied Energy - Volume 188, 15 February 2017, Pages 151-159
نویسندگان
Shang-Wen Tsai, Yong-Song Chen,