کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7056674 1458057 2015 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A method for measuring in-plane effective diffusivity in thin porous media
ترجمه فارسی عنوان
یک روش برای اندازه گیری نفوذپذیری موثر در هواپیما در رسانه های متخلخل نازک
کلمات کلیدی
ضریب انتشار مؤثر، سرگیجه، سلول های سوختی، لایه انتشار گاز رسانه فیبری،
ترجمه چکیده
یک تکنیک تجربی جدید برای اندازه گیری مولفه های درون هواپیما تانسور انتشار موثر مواد غلیظ پوسته ارائه شده است. این روش بر مبنای انتشار مایع اکسیژن از هوا به یک نمونه متخلخل است که ابتدا با نیتروژن خالص شده است. غلظت اکسیژن در یک محل ثابت در نمونه با زمان اندازه گیری می شود و پاسخ به یک راه حل تحلیلی قانون فیک برای انتشار یک بعدی، گذرا ارائه می شود. به عنوان اعتبار سنجی، تأیید شد که این روش مقدار تئوری انتشار نفوذ اکسیژن را در نیتروژن در حدود 1٪، زمانی که هیچ نمونه ای وجود نداشته است، تکثیر کرد. ضریب انتشار مؤثر برای انواع کاغذهای گرافیتی فیبر نازک مورد استفاده در الکترودهای سلول سوختی اندازه گیری شد. نگهدارنده نمونه برای اجازه دادن به درجه های مختلف فشرده سازی طراحی شده است، در نتیجه تغییر تخلخل و پیچ خوردگی مواد. همانطور که انتظار می رود انتشار موثر با فشرده سازی کاهش می یابد، نه تنها به علت کاهش تخلخل، بلکه همچنین به افزایش قابل توجهی از برانگیختگی. روش حاضر اندازه گیری های دقیق، سریع و قابل تکرار را انجام می دهد، برای مواد الکتریکی هدایت پذیر که در آن رسانایی آب شور بسیار دشوار است، استفاده می شود از یک نگهدارنده نمونه ساده، یک سنسور اکسیژن خارج از قفسه استفاده می شود و شامل تنها گاز هوا و نیتروژن است. مقادیر به دست آمده با نتایج قابل مقایسه در ادبیات موافق عالی بودند، با این حال با روش بسیار بیشتر مستقیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
یک روش برای اندازه گیری نفوذپذیری موثر در هواپیما در رسانه های متخلخل نازک
چکیده انگلیسی
A new experimental technique for measuring the in-plane components of the effective diffusivity tensor of thin porous materials is presented. The method is based on the transient diffusion of oxygen from air into a porous sample initially purged with nitrogen. The oxygen concentration is measured at a fixed location in the sample with time and the response is fitted to an analytical solution of Fick's law for one-dimensional, transient diffusion. As validation, it was confirmed that this method reproduced the theoretical value of oxygen diffusivity in nitrogen within 1% when no sample is present. Effective diffusion coefficients were measured for a variety of thin fibrous graphite paper materials typically used in fuel cell electrodes. The sample holder was designed to allow varying degrees of compression, thereby changing the porosity and tortuosity of the material. As expected the effective diffusivity drops with compression, not only due to a decrease in porosity but also to a large increase in tortuosity. The present method provides accurate, fast, and repeatable measurements, is applicable to electrically conductive materials where brine conductivity is difficult to interpret, uses a simple sample holder, an off-the-shelf oxygen sensor, and involves only air and nitrogen gas. The obtained values were in excellent agreement with comparable results in the literature, yet with a much more direct method.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 85, June 2015, Pages 367-374
نویسندگان
, , ,