بخشی از مقاله
چکیده: در این مقاله طراحی و بهینهسازی یک سیستم خنککنِ مناسب برای یک پیل سوختی غشاء پلیمری توان-پایین برای کاربردهای قابلحمل، به کمک مدلسازی عددی شبیه سازی شده است. هدف از خنککاری یک پیل سوختی کنترل دمای داخل استک میباشد، تا از کاهش راندمان و طول عمرِ آن جلوگیری شود. در این مقاله با اضافه کردن فینهایی با مقطع مستطیلی که دارای کمترین هزینه ساخت در ابعاد متفاوت روی صفحات دوقطبی در طراحی قرار داده شده است. با عایق کاری قسمتهای مختلف استک و عبور هوا از روی این فینها، سعی بر خنککاری و یکنواختسازی دما درون ناحیهی فعال استک شده است ،به طوری که دمای بیشینه درون استک در حدود80℃ باشد و توان مصرفی فن جهت فراهم کردن هوای موردنظر کمترین مقدار بدست آمده بوده و همچنین توزیع دمای درون ناحیهی فعال استک تا حد امکان یکنواخت می باشد.
.1 مقدمه
پیل های سوختی مبدلهای انرژی الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی سوخت عموما هیدروژن را به صورت مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند .[1] در پیل های غشا پلیمری در مقایسه با مدل های دیگر کارکرد در دمای پایین با توان خروجی بالاتر و اثرات زیست محیطی کمتر و همچنین زمان شروع به کار اندک ،بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است . این مزایا موجب شده که کاربرد های گوناگونی برای این نوع از پیل های سوختی به وجود آید.[2]
از آن جمله می توان به استفاده این پیل ها در فضا پیماها،صنایع اتومبیل سازی،منابع تغذیه متحرک و تلفن های همراه و... بکارگیری مدل طراحی شده ×این امکان را × برای ما فراهم می آوردکه شبیه سازی صورت گرفته را بر پایه وقت و هزینه کمتر ، که لازمه بهینه سازی و توسعه پیلهای سوختی است انجام دهیم. پس از طراحی نمونه مورد نظر به×کمک ×روشهای×حل ×عددی “CFD” بهینه سازی مورد نظر را انجام می دهیم.[3] در این مقاله شبیه سازی یک مدل سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است؟درمدل مورد در نظر، بحث صفحات خنک کننده“fin”تعبیه شده روی بدنه استک با مقطع مستطیلی در نظر گرفته شده است.
