تاثیر کانال‌های گاز و پیکربندی لایه‌های انتشار گاز بر روی عملکرد غشای الکترولیتی پلیمر سلول سوختی

در این کار کانال های گاز و پیکربندی لایه های انتشار گاز و تاثیر آنها روی عملکرد غشاء الکترولیتی پلیمر سلول سوختی تمرکز شده است. در ابتدا اثر برجسته کردن لایه نفوذ گاز مورد مطالعه قرار می گیرد. به این منظور ، شعاع بر جسته به تدریج افزایش می یابد. عملکرد مطولب در شعاع 45.0mm = r به دست آمده است. علاوه بر این سرعت ورودی جریان گاز بررسی شده است. نتایج نشان داده زمانی که سرعت ورودی جریان گاز تقریباً روی 0.2 تنظیم می شود، نوع انتشار بهینه می باشد. همچنین ارتفاع کانال ها برای پیدا کردن ارتفاع کانال مطلوب مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شده است که، عملکرد بالاتر وقتی به دست می آید که ارتفاع کانال حدود h= 1mm و r=45.0mm باشد. نتایج نشان می دهد که با ایجاد برجستگی در لایه نفوذ گاز، چگالی جریان خروجی افزایش می یابد. برای تایید اعتبار نتایج عددی، مجموعه ای از آزمایش های تجربی انجام می شودکه مطابقت مطلوب بین آنها صورت می گیرد.

Influence of gas channels and Gas Diffusion Layers configuration on the performance of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell

In this work, it is focused on the configurations of Gas Diffusion Layers and their influences on the performance of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell. At first, effect of prominent GDLs is studied. For this purpose, radius (R) of prominences is grown gradually. The optimal performance is obtained in the R=0.45. In addition, the inlet velocity of gas flow is surveyed. The results indicates that when the inlet velocity of gases is set about 0.2 m/s, the species diffusion is optimized. Also, the height of channels is investigated to find out the optimal channel height. It is found that the higher performance is achieved in channel height about h=1mm and R=0.45mm. The number of prominences on GDLs is investigated as the last parameter. The results demonstrates that by rising the number of prominences, output current density is grown. To validating numerical results, a set of experimental tests is carried out, which is seen favorable accordance between them. Moreover, the results of base model, has been compared with the result of published papers.