طراحي بهينه پيل سوختي پليمري جهت كاربرد در شناورهاي زيرسطحي

شناورهاي زيرسطحي متداول امروزي معمولا داراي يك سيستم ديزل-الكتريكي مي¬باشند. به¬منظور شارژ باطري¬ها، شناور زيرسطحي مي-بايست به فراواني بر روي سطح آب آمده تا توسط ژنراتور شارژ گردد. در اين شرايط احتمال رديابي و آسيب به زيردريايي به شدت وجود دارد. باتوجه به اين موضوع، سيستم¬هاي پيشرانش مستقل از هواي محيط (AIP) امروزه در حال توسعه و تحقيق مي¬باشند. در مقاله حاضر يك سيستم پيشرانش هيبريد پيل¬سوختي-الكتريكي براي كاربردهاي دريايي و به¬¬خصوص شناورهاي زيرسطحي طراحي و مدل¬سازي شده است. طراحي و مدل¬سازي اين سيستم با استفاده از نرم¬افزار كامسول انجام شده است. در تحقيق حاضر ابتدا سيستم مورد نياز براي به-كارگيري پيل¬سوختي پليمري در سيستم پيشرانش يك شناور زيرسطحي با دامنه توان مشخص طراحي مي¬شود. با مشخص بودن اجزا به¬كار رفته در اين سيستم، معادلات حاكم به¬صورت كلي براي اجزاي مختلف سيستم استخراج و شبيه¬سازي شده، به¬گونه¬اي كه مدل توسعه يافته قادر به تعيين پارامترهاي ترموديناميكي و الكتروشيميايي در شرايط عملكردي مختلف سيستم پيشرانش مي¬باشد. شبيه¬سازي سيستم طراحي شده به كاربر امكان مشاهده اثر تغييرات هريك از پارامترها بر نتيجه نهايي و راندمان سيستم را مي¬دهد كه اين امر امكان طراحي بهتر و دقيق¬تر را قبل از ساخت فراهم مي¬كند. نتايج نشان مي¬دهد كه تغيير برخي پارامترها مانند غلظت واكنش¬دهنده¬ها بر راندمان سيستم اثر قابل توجهي دارد.