شماره ركورد كنفرانس :
4078
عنوان مقاله :
طراحي و شبيه‌سازي اجزاي محدود آب‌بندهاي پيل‌سوختي پليمري
عنوان به زبان ديگر :
Design and Simulation of Finite Elements of PEMFC s seals
پديدآورندگان :
مومني‌فر محمد momenifar@mut.ac.ir پژوهشگر، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، آزمايشگاه تحقيقاتي فناوري پيل‌سوختي، فريدونكنار، ايران؛ , برزگري محمد مهدي barzegari@mut.ac.ir استاديار، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، آزمايشگاه تحقيقاتي فناوري پيل‌سوختي، فريدونكنار، ايران ؛ , قديمي مجتبي ghadimi@mut.ac.ir پژوهشگر، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، آزمايشگاه تحقيقاتي فناوري پيل‌سوختي، فريدونكنار، ايران ؛ , عليزاده ابراهيم ghadimi@mut.ac.ir پژوهشگر، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، آزمايشگاه تحقيقاتي فناوري پيل‌سوختي، فريدونكنار، ايران؛ , مسروري سعادت سيد حسين hsaadat@mut.ac.ir پژوهشگر، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، آزمايشگاه تحقيقاتي فناوري پيل‌سوختي، فريدونكنار، ايران؛
كليدواژه :
پيل‌سوختي پليمري , پروفيل آب‌بند , هايپرالاستيك , شبيه‌سازي اجزاي محدود
عنوان كنفرانس :
اولين كنفرانس ملي كاربرد فناوري هاي نوين در علوم و مهندسي برق، كامپيوتر و IT
چكيده فارسي :
پيل‌هاي سوختي پليمري به دليل مزايايي همچون دماي عملكرد پايين، چگالي توان بالا و زمان راه‌اندازي پايين، نسبت به ديگر پيل‌هاي سوختي بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. آب‌بند به دليل نقش قابل توجه در مواردي همچون ايمني، چگالي انرژي و تاثير در عملكرد پيل‌سوختي از حياتي‌ترين اجزا در يك پيل‌سوختي به حساب مي¬آيد، به طوري كه بدون داشتن آب‌بند مناسب عملا نمي‌توان پيل‌سوختي با كارايي مناسب و قابل اعتماد توليد كرد. در اين پژوهش يك پروفيل نيم بيضي و همچنين يك پروفيل داراي دوكمان بيضي و دايره‌اي به عنوان مقطع آب‌بند پيل‌سوختي پليمري، توسط شبيه‌سازي اجزاي محدود مورد تحقيق قرار گرفت. شبيه‌سازي اجزاي محدود با استفاده از نرم‌افزار اجزاي محدود آباكوس انجام شد. جهت شبيه‌سازي رفتار آب‌بند از داده‌هاي تست فشار تك‌محوره و مدل هايپرالاستيك Neo-Hookean استفاده گرديد. پارامترهاي هندسي پروفيل‌هاي پيشنهادي مورد بحث قرار گرفته و طراحي گرديدند. پروفيل‌هاي پيشنهادي موجب بهبود توزيع فشار تماسي در پيل‌سوختي و كاهش فشار وارده به قطعات شدند. همچنين مونتاژ آب‌بندهاي فوق در مقايسه با آب‌بندهاي متداول آسان‌تر بوده و به دليل موقعيت‌دهي بهتر، آب‌بندي مطمئن‌تري را نيز نتيجه مي‌دهند.
چكيده لاتين :
PEMFC have become more prominent than other fuel cells due to advantages such as low operating temperatures, high power density and low startup times. Due to its significant role in safety, energy density and effect on fuel cell performance, it is one of the most vital components in a fuel cell, so that, without proper sealing, practically no solid fuel can be produced with a reliable and efficient performance. In this study, a semi-oval profile, as well as an oval and circular dome profile, was investigated by finite element simulation. Simulation of finite element using Abakus finite element software. One-dimensional pressure test data and Neo-Hookean hyperelastic model were used to simulate the sealing behavior. The geometric parameters of the proposed profiles were discussed and designed. The proposed profiles improved the distribution of contact pressure in the fuel cell and reduced the pressure on the components. It is also easier to assemble these gaskets compared to conventional gaskets and, due to better positioning, result in more reliable sealing.
