بررسی و مقایسه عملکرد مرطوب‌ساز تخت غشایی هوا - هوا و هوا - هیدروژن جهت استفاده در پیل سوختی پلیمری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان.

چکیده

از روش‌های مناسب مدیریت آب در پیل‌سوختی غشا پلیمری مرطوب‌سازی گازهای واکنشگر است که تاثیر زیادی بر عملکرد پیل دارد. در این مطالعه، به مدلسازی سه بعدی مرطوبساز غشایی برای دو گاز هیدروژن و هوا در سمت خشک و هوای مرطوب در سمت مرطوب پرداخته و تاثیر دبی سمت خشک و مرطوب بر درصد رطوبت خروجی سمت خشک، دمای نقطه شبنم، نرخ انتقال آب و نسبت بازیافت آب بررسی شده و عملکرد مرطوب‌سازهای هوا - هوا و هوا - هیدروژن مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که در یک دبی ثابت سمت مرطوب، با افزایش دبی سمت خشک، اختلاف دمای نقطه شبنم در هیدروژن و هوا کاهش و نرخ انتقال و نسبت بازیافت آب افزایش می‌یابد. همچنین، در یک دبی ثابت در سمت خشک با افزایش دبی سمت مرطوب، اختلاف دمای نقطه شبنم در هیدروژن و هوا افزایش و نرخ انتقال و نسبت بازیافت آب کاهش می‌یابد. به طور کلی، نتایج نشان می‌دهند که راندمان مرطوب‌ساز هوا - هیدروژن بالاتر از هوا - هوا است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating and comparing the performance of air-air and air-hydrogen membrane humidifier in the fuel cell application

نویسندگان [English]

  • Moeteza Moosavi Zahed
  • Ebrahim Afshari
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Isfahan
چکیده [English]

One of the methods of water management in PEM fuel cells is the humidification of gases, which has a great impact on the performance of the fuel cell. In this study, modeling of a membrane humidifier with moist air and for two gases, hydrogen and air on the dry side, and the effect of the flow rate on the dry and wet side on the moisture percentage of the dry side output, temperature dew point, water transfer rate and water recycling ratio were investigated. The results show that in a constant flow on the wet side, with an increase in the flow on the dry side, the dew point temperature difference in hydrogen and air decreases and the transfer rate and water recycling ratio increase. In a constant flow rate on the dry side, with an increase in the flow rate on the wet side, the dew point temperature difference in hydrogen and air increases and the transfer rate and water recycling ratio decrease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Membrane humidifier
  • Fuel cell
  • Heat transfer
  • relative humidity
  • Water transmission ratio
 
 
 
CAPTCHA Image