بررسي تجربي تأثير استوكيومتري گازهاي ورودي بر عملكرد پيل سوختي غشا پليمري

وجود آب در پیل سوختی غشا پلیمری به دلیل تأمین رطوبت مورد نیاز غشا جهت تأمین رسانايی يونی ضروری میباشد؛ ولی انباشت بیش از اندازه آب مايع در پیل كه به عنوان پديده طغیان شناخته میشود، به دلیل كاهش مكانهای واكنش لايه كاتالیست و افزايش افت انتقال جرم، باعث افت عملكرد پیل میگردد. در اين پژوهش با استفاده از تصويربرداری اپتیكال، جريان دوفاز درون كانال جريان كاتد يك پیل سوختی غشا پلیمری شفاف با كانال تك مارپیچ به صورت نا پايا و میانگین زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. نسبت طول آب پوشانی و میانگین زمانی آن كه به ترتیب معیاری از آب مايع موجود در هر لحظه و میانگین زمانی آن در كانال جريان كاتد میباشد، محاسبه شده است. نتايج اين پژوهش نشان می دهد كه با افزايش استوكیومتری كاتد يا آند، میزان آب مايع انباشته شده در كانال جريان كاتد در حالتهای نا پايا و میانگین زمانی كاهش می- يابد. با افزايش استوكیومتری سمت كاتد، تأثیر افزايش استوكیومتری آند بر روی نسبت طول آب پوشانی و میانگین زمانی آن و در نتیجه میزان آب انباشته شده در كانال كاتد، كمتر میشود. با افزايش استوكیومتری سمت آند، تأثیر افزايش استوكیومتری كاتد نیز بر میزان آب انباشته شده در كانال كاتد كمتر میشود. در حالات نا پايا و میانگین زمانی، تأثیر استوكیومتری آند بر میزان آب مايع انباشته شده در كانال كاتد، بیشتر از تأثیر استوكیومتری كاتد میباشد