کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4993556 1458031 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A method for measuring relative in-plane diffusivity of thin and partially saturated porous media: An application to fuel cell gas diffusion layers
ترجمه فارسی عنوان
یک روش برای اندازه گیری نسبی نفوذپذیری نسبی در رسانه های متخلخل نازک و نیمه اشباع: کاربردی برای لایه های انتشار دی اکسید کربن
کلمات کلیدی
انتشار نسبی، داخل هواپیما، رسانه های متخلخل نازک، سلول سوختی، لایه انتشار گاز
ترجمه چکیده
یک تکنیک تجربی جدید که از کار مشابه بر روی مواد خشک استفاده شده است، برای اندازه گیری اجزای درون هواپیما تانسور انتشار نسبی برای رسانه های متخلخل بخشی اشباع ارائه شده است. این روش از یک دارنده سفارشی ساخته شده است و پاسخ های گذرا به تغییرات غلظت اکسیژن در مرزهای نمونه متخلخل بین دو عدد محصور شده توسط یک بلوک خنک کننده اندازه گیری می شود. این دستگاه در نزدیکی دمای یخ زدگی آب نگهداری می شود تا اشباع پایدار در طول آزمایش انجام شود. قانون دوم فیک برای قرار دادن تغییر گذرا در غلظت به یک راه حل عددی برای به دست آوردن ضریب انتشار برای نمونه های اشباع متفاوت استفاده می شود. همانطور که انتظار می رود، نفوذپذیری موثر گاز با افزایش اشباع آب رسانه ها کاهش می یابد، زیرا تخلخل کاهش می یابد و میزان نفوذ مسیرهای نفوذ افزایش می یابد. پس از اعتبار سنجی وسیع، این روش جدید برای تعیین نسبی نسبی در هوا در بعضی از مواد لایه انتشار دی اکسیدکربن سوخت استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که به دنبال یک قانون قدرت قانون وابسته به اشباع سازگار با کار مدل سازی قبلی است. نمونه هایی بدون درمان هیدروفوبیک دارای پراکنش نسبی نسبی پایین هستند در مقایسه با نمونه های تحت درمان برای اشباع متوسط ​​همان.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
یک روش برای اندازه گیری نسبی نفوذپذیری نسبی در رسانه های متخلخل نازک و نیمه اشباع: کاربردی برای لایه های انتشار دی اکسید کربن
چکیده انگلیسی
A new experimental technique, extended from similar work on dry materials, is presented for measuring the in-plane components of the relative diffusivity tensor for partially saturated porous media. The method utilizes a custom-built holder and measures the transient response to oxygen concentration changes at the boundaries of a porous sample placed between two plates surrounded by a cooling block. The apparatus is kept close to the freezing temperature of water to ensure stable saturation throughout the experiment. Fick's second law is used to fit the transient change in concentration to a numerical solution to obtain the diffusion coefficient for samples of differing saturation. As expected the effective gas diffusivity is found to decrease with increasing water saturation of the media as the porosity is reduced and the tortuosity of the diffusion pathways increased. After extensive validation, this new technique is used to determine the relative in-plane diffusivity of some common fuel cell gas diffusion layer materials. The results are found to follow a power-law function dependent on the saturation consistent with previous modelling work. Samples without hydrophobic treatment are found to have lower relative gas diffusivity, compared with treated samples for the same average saturation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 110, July 2017, Pages 132-141
نویسندگان
, , , , ,