دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 54985
ترجمه فارسی عنوان مقاله

بررسی عددی و تجربی بر اثرات رطوبت ورودی و سرعت جریان سوخت و اکسیدان بر عملکرد بر روی سلول سوختی پلیمر

عنوان انگلیسی
Numerical and experimental investigation on effects of inlet humidity and fuel flow rate and oxidant on the performance on polymer fuel cell
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
54985 2016 13 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Energy Conversion and Management, Volume 114, 15 April 2016, Pages 290–302

ترجمه کلمات کلیدی
سلول سوختی پلیمر، روند الکتروشیمیایی، عملکرد سلولی، منحنی قطبی، شبیه سازی
کلمات کلیدی انگلیسی
Polymer fuel cell; Electro-chemical process; Cell performance; Polarity curve; Simulation
ترجمه چکیده
با توجه به اهمیت مدیریت آب در یک سلول سوختی و به منظور افزایش میزان فرایند الکتروشیمیایی در سلول های سوختی با غشای پلیمری، لازم است که میزان رطوبت و جریان ورودی بر روی آنز و کاتد بهینه شود. در این مطالعه اثر تغییر در رطوبت و جریان جریان ورودی بر بهبود عملکرد سلول های سوختی غشای پلیمری به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. برای به دست آوردن هدف، با استفاده از نتایج از آزمایشات و شبیه سازی، منحنی قطبی و تراکم قدرت تولید می شود و بیشتر برای انجام مطالعات مورد نظر مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، از طریق شبیه سازی های انجام شده، اثرات استفاده از اکسیژن خالص در سمت کاتد و دمای گاز ورودی به منحنی قطبی مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش رطوبت گازهای ورودی منجر به بهبود عملکرد در سلول می شود، به علت کاهش مقاومت یونی در غشاء. علاوه بر این، با افزایش فوق الذکر؛ قطعات مولکولی هیدروژن و اکسیژن از طریق کانال کاهش می یابد که منجر به افزایش تولید آب می شود. تقویت جریان جریان ورودی به یک سطح مشخص، احتمال نفوذ برای فرم های گازی را بهبود می بخشد که موجب بهبود عملکرد سلول در این محدوده مشخص شده است. بهبود عملکرد با افزایش دما در ورودی ها نتایج دیگر این مطالعه را نتیجه می دهد.

چکیده انگلیسی

Considering the importance of water management in a fuel cell and in order to increase the rate of the electro-chemical process in fuel cells with polymer membrane, it is required to optimize the humidity and inlet flow rates on anode and cathode sides. In this study, the impact of alteration in humidification and inlet flow rates on performance improvements for polymer membrane fuel cells is investigated both experimentally and numerically. To obtain the objective, employing the results from experiments and simulations, polarity curve and power density are produced and further used to conduct the desired investigations. In addition, through the conducted simulations the effects of using pure oxygen in the cathode side and inlet gas temperatures on the polarity curve is studied. The results demonstrate that an increase in humidity of the inlet gases will lead to performance amelioration in the cell, due to reduction in ionic resistance at the membrane. Furthermore, with the aforementioned increment; molar fractions of hydrogen and oxygen are decreased through the channel which results in produced water increment. Amplification in inlet flow rates to a certain level will improve the penetration possibility for gaseous forms leading to betterment of the cell performance in this specified range. Performance improvements with inlet gases temperature increment conclude other results of this study.