کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5476884 1521432 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Two-dimensional analytical model of a proton exchange membrane fuel cell
ترجمه فارسی عنوان
مدل تحلیلی دو بعدی یک سلول سوختی غشایی تبادل پروتون
کلمات کلیدی
سلول سوختی غشای تبادل پروتون، مدل سلولی کامل راه حل تحلیلی، منحنی قطبش، توزیع غلظت،
ترجمه چکیده
در این مطالعه یک مدل تحلیلی سلول دو بعدی کامل سلول سوختی غشایی پروتون تبادل می شود. مدل تحلیلی واکنش های الکتروشیمیایی در لایه کاتداز آند و کاتد، انتشار واکنش دهنده در لایه انتشار گاز و جریان گاز در کانال گاز و غیره را شرح می دهد. راه حل تحلیلی بر اساس معادلات فیزیکی پایه مشتق شده است. عملکرد پیش بینی شده توسط این مدل با اطلاعات تجربی همخوانی خوبی دارد. نتایج نشان می دهد که پلاریزاسیون عمدتا در قسمت کاتدی سلول سوختی غشای پروتون تبادلی رخ می دهد. بیش از حد آنودایز نمی تواند نادیده گرفته شود. غلظت هیدروژن و اکسیژن در طول مسیر جریان کانال کاهش می یابد. غلظت هیدروژن و اکسیژن در لایه کاتالیست با تراکم جاری کاهش می یابد. همانطور که از مدل پیشبینی شده است، قطبش تمرکز عمدتا در سمت کاتد اتفاق می افتد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
In this study, a two-dimensional full cell analytical model of a proton exchange membrane fuel cell is developed. The analytical model describes electrochemical reactions on the anode and cathode catalyst layer, reactants diffusion in the gas diffusion layer, and gases flow in the gas channel, etc. The analytical solution is derived according to the basic physical equations. The performance predicted by the model is in good agreement with the experimental data. The results show that the polarization mainly occurs in the cathode side of the proton exchange membrane fuel cell. The anodic overpotential cannot be neglected. The hydrogen and oxygen concentrations decrease along the channel flow direction. The hydrogen and oxygen concentrations in the catalyst layer decrease with the current density. As predicted by the model, concentration polarization mainly occurs in the cathode side.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 119, 15 January 2017, Pages 299-308
نویسندگان
, , , ,