مدل‎سازی ترمودینامیکی انتقال حرارت و بخار در رطوبت زن غشایی پوسته و لوله :نوع گاز – گاز

مدیریت آب نقش مهمی در عملکرد پیل سوختی پلیمری دارد. مرطوب سازی گازهای واکنش گر قبل از ورود به پیل سوختی جهت مرطوب نگهداشتن الکترولیت پلیمری، از مهمترین راه های مدیریت آب است. در تحقیق حاضر، یک مدل تحلیلی از رطوبت زن غشایی پوسته و لوله نوع گاز- گاز ارایه شده است. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم و انرژی و انتقال بخاراست که به طریق تکرار حل و به کمک داده های تجربی موجود در مقالات اعتبار سنجی شده است. همچنین تاثیر پارامتر های عملکردی مانند دبی، دما و رطوبت نسبی گازهای ورودی و پارامترهای هندسی مانند ضخامت، قطر و تعداد لوله های رطوبت زن بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که در دبی جرمی ورودی برابر در سمت پوسته و لوله، دمای گاز مرطوب شده خروجی، نرخ انتقال حرارت و نرخ انتقال بخار در جریان مخالف نسبت به جریان موازی بیشتر است، لذا نتایج برای این رطوبت زن ارایه شده است. در رطوبت زن جریان مخالف، همچنین با افزایش دمای گاز خشک ورودی نرخ انتقال حرارت و نرخ انتقال بخار کاهش می یابد نهایتا افزایش رطوبت نسبی گاز خشک ورودی باعث کاهش نرخ انتقال بخارمی شود ولی تاثیر ناچیزی بر دمای گاز مرطوب شده خروجی و نرخ انتقال حرارت دارد.