بهبود توزيع جريان گاز در توده پيل‌سوختي پليمري با خروج آب مايع از منيفولد

در اين مقاله، توزيع جريان اكسيژن در يك توده پيل‌سوختي پليمري به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا توده به‌صورت تكفاز شبيه‌سازي شده و نقش كاهش تدريجي ارتفاع منيفولد (منيفولد ذوزنقه‌اي) بر بهبود توزيع جريان ميان سلول‌هاي سوختي بررسي گرديد. از انحراف معيار و ضريب غيريكنواختي براي اندازه‌گيري بدتوزيعي جريان استفاده شده است. كاهش تدريجي ارتفاع منيفولد تا 70 درصد در منيفولد ذوزنقه‌اي، موجب بهبود 6.9 و 8.4 درصدي انحراف معيار استاندارد و ضريب غيريكنواختي گرديد. نتايج شبيه‌سازي دوفازي نشان داد كه چگالش بخارآب موجود در اكسيژن اشباع مي‌تواند باعث تجمع آب مايع در انتهاي منيفولد شود. با گذشت زمان و بهم پيوستن قطرات كوچك‌تر، شعاع قطره تشكيل شده در انتهاي منيفولد افزايش يافته تا زماني كه از ديوار منيفولد جدا شده و وارد سلول‌هاي انتهايي گردد. در منيفولد ذوزنقه‌اي، آب مايع با مقدار كمتر و فواصل زماني كوتاه‌تر وارد سلول انتهايي مي‌گردد. پيشنهاد گرديد با ايجاد محفظه‌اي در انتهاي منيفولد، آب مايع جمع آوري شده و از توده تخليه گردد. ورود مقداري گاز اضافه به منيفولد و خروج آن از محفظه جمع‌آوري آب مي‌تواند باعث هدايت آب مايع به درون محفظه گردد بدون اينكه تغييرات محسوسي در افت فشار ايجاد كند.