Mohammadi H, Sanaeepur M, Sanaeepur H. Numerical study of Current Density, Temperature and Pressure Effects on the Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells using Equivalent Electrical Circuit Model. , Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers. 2022; 19 (2) :121-128
URL:
http://jiaeee.com/article-1-1271-fa.html
محمدی حدیث، سنایی پور مجید، سنایی پور حمیدرضا. بررسی اثرات چگالی جریان، دما و فشار بر عملکرد پیل سوختی با غشای تبادل پروتون با استفاده از مدل مدار الکتریکی معادل. , نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1401; 19 (2) :121-128
URL: http://jiaeee.com/article-1-1271-fa.html
گروه مهندسی برق- دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه اراک
چکیده: (4683 مشاهده)
پیل سوختی با غشای تبادل پروتون (PEMFC) به دلیل بازده و چگالی توان بالا، دمای عملکرد پایین و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، به عنوان یک فناوری جایگزین برای سوختهای فسیلی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از معادله نرنست و معادلات حاکم بر پیل سوختی، وابستگی عملکرد پیل به چگالی جریان خروجی بررسی میشود. سپس، یک مدل مدار الکتریکی معادل با در نظر گرفتن اثرات تلفات اهمی، فعالسازی و غلظتی برای پیل ارائه میشود. در نهایت به کمک مدل ارائه شده، اثر چگالی جریان خروجی، دما و فشار بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد. برای حل معادلات حاکم بر پیل از نرمافزار متلب استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل با دادههای تجربی مقایسه شده و نشان داده شد که عملکرد مدل در چگالیهای جریان کم، انطباق بسیار خوبی با نتایج تجربی (با خطای کمتر از 62/3%) دارد. همچنین مدل ارائه شده، در کل گستره چگالی جریان شبیه سازی شده (از 0 تا A/cm2 6/0) تخمین قابل قبولی (با خطای حدود 66/17%) از عملکرد پیل دارد. علاوه بر این، با در نظر گرفتن اثر دمای عملیاتی و فشارهای آند و کاتد در پیل سوختی، نشان داده شد که ولتاژ پیل با افزایش این دو پارامتر افزایش مییابد.
نوع مقاله:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
الکترونیک دریافت: 1399/11/20 | پذیرش: 1400/4/21 | انتشار: 1401/4/3