شبيه‌سازي همزمان لايه انتشار گاز و كانال هوا در پيل سوختي مبادله پروتون: بررسي در مقياس حفره فلودينگ آب

در اين مطالعه، از روش شبكه بولتزمن براي بررسي انتقال آب مايع در لايه انتشار گاز و كانال گاز قسمت كاتد پيل سوختي غشاي مبادله پروتون استفاده شده است. در اين مطالعه اثرات قابليت خيسي لايه انتشار گاز بر روي فرايند حذف و توزيع آب مايع مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين به مطالعه رفتار ديناميكي و اشباع آب مايع در لايه انتشار گاز در دو حالت پايا و غير پايا پرداخته شده است .همچنين تعداد خوشه هاي مؤثر، عمل اتصال بين خوشه ها و زمان رسيدن به حالت پايا بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه خيسي سطح بر روي اشباع آب مايع در لايه انتشار گاز اثر مي گذارد كه در ناحيه 160 y    صد اين اثر بيشترين مقدار است. همچنين زمان رسيدن به حالت پايا براي زاويه تماس °115 به ميزان 6 درصد از حالت °145 بيشتر مي باشد. بنابراين هر چه زاويه تماس سطوح لايه انتشار گاز بيشتر شود، زمان رسيدن به توزيع اشباع آب در حالت پايا و همچنين زمان رسيدن آب به كانال گاز كاهش خواهد يافت، به همين دليل سطوح جامد آب گريزتر، باعث بهبود مديريت آب مايع در لايه انتشار گاز پيل سوختي غشاي مبادله پروتون خواهد بود.