کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7158421 1462796 2018 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Polymer electrolyte membrane fuel cell flow field design criteria - Application to parallel serpentine flow patterns
ترجمه فارسی عنوان
معیارهای طراحی میدان مغناطیسی غشاء الکترولیتی پلیمر - کاربرد الگوهای جریان مارپیچ موازی
کلمات کلیدی
سلول سوختی غشای الکترولیتی پلیمر، طراحی میدان جریان، میدان جریان مارپیچ، شبیه سازی دینامیکی سیال محاسباتی،
ترجمه چکیده
یک راهبرد کلیدی برای به حداکثر رساندن عملکرد سلول های سوختی، انتخاب الگوی درست جریان جریان است. در این مقاله یک روش برای طراحی مناسب میدان جریان مارپیچ موازی برای سلول های سوختی غشایی تبادل پروتون طراحی شده است. پارامترهای متعددی از قبیل عرض و ارتفاع کانال، ردیف بین دو کانال مجاور و تعداد کانال های موازی و چرخش مارپیچ مورد بررسی قرار گرفت و تمامی تنظیم های احتمالی میدان جریان در محدوده این پارامترهای طراحی تعریف شد. در مرحله بعد، شش فیلتر محدود کننده پیوسته تعریف شده و به تمام تنظیمات میدان جریان ممکن تعلق می گیرد. در مرحله نهایی، شبیه سازی کامل سه بعدی برای موارد باقی مانده انجام شد. بر اساس نتایج شبیه سازی، این موارد در رتبه بندی قرار گرفتند، با بهترین حالت مربوط به میدان جریان با حداقل افت فشار، حداکثر مقدار اکسیژن در سطح لایه کاتالیست، حداکثر یکسان بودن توزیع اکسیژن در لایه کاتالیست و حداقل محتوای مایع تولید شده در لایه کاتالیست
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
معیارهای طراحی میدان مغناطیسی غشاء الکترولیتی پلیمر - کاربرد الگوهای جریان مارپیچ موازی
چکیده انگلیسی
One key strategy for maximizing the performance of fuel cells is the choice of proper flow field pattern. In this paper, a procedure was developed for the proper design of parallel serpentine flow field for proton exchange membrane fuel cells. Several parameters including the channel width and height, the rib between two adjacent channels, and the numbers of parallel channels and serpentine turns were considered and all the possible flow field configurations within the range of these design parameters were defined. In the next step, six consecutive constraining filters were defined and enforced to all the possible flow field configurations. In the final step, a complete three dimensional simulations were conducted for the remaining cases. Based on the results of the simulations, these cases were ranked, with the best case corresponds to the flow field with the minimum pressure drop, the maximum oxygen content at the surface of catalyst layer, maximum uniformity of oxygen distribution within the catalyst layer and minimum content of the condensate produced within the catalyst layer.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 166, 15 June 2018, Pages 281-296
نویسندگان
, , , ,