طراحی میدان شارش سوخت کارآمد در پیل‌های سوختی پلیمری

با توجه به نیاز امروز جوامع مختلف به سوخت‌های پاک و حامی محیط زیست، منابع انرژی نو همانند پیل‌های سوختی در مرکز توجه قرارگرفته‌اند. در این میان، پیل‌های سوختی پلیمری به دلیل دمای پائین به زمان کمی برای راه‌اندازی نیاز دارند و همین خصوصیت آن‌ها را بهترین گزینه در وسایل نقلیه بعنوان جایگزین برای موتور احتراق داخلی دیزلی و بنزینی معرفی می‌نماید. یکی از بحرانی‌ترین موانع افت پیل‌سوختی توزیع غیریکنواخت واکنش‌دهنده‌ها روی سطح فعال است که موجب واکنش غیریکنواخت می‌شود. یکی از اصلی‌ترین راه‌های حل این معضل به منظور دستیابی به توزیع مناسب واکنش‌دهنده‌ها در پیل‌سوختی بهبود کانال‌های توزیع جریان در صفحات دوقطبی است. بنابراین، استفاده از میدان شارش بهینه جهت بهبود دوام و عملکرد پیل‌های سوختی پلیمری ضروری به نظر می‌رسد. در این پژوهش، ابتدا یک اعتبارسنجی عددی با یک بررسی آزمایشگاهی با دقت خوبی انجام‌شد. سپس، با مطالعه ادبیات موضوع چندین طرح با الهام از کارهای گذشته ارائه و باقی طرح‌ها به عنوان طرح‌های برتر از کارهای گذشته انتخاب‌شد. اثر هندسه‌های مختلف میدان جریان بر عملکرد پیل‌های سوختی با هدف بهبود عملکرد پیل‌های سوختی پلیمری بررسی‌شد. همچنین، شاخص‌های ارزیابی نوین که در برگیرنده فاکتورهای مهم تعیین عملکرد این سیستم‌ها است معرفی و به منظور تحلیل عملکرد در جهت بهبود سیستم‌های پیل‌سوختی رایج بکار برده شده‌است.