A mathematical model to study the energy efficiency of a proton exchange membrane fuel cell with a dead-ended anode

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.