1403/02/02
حمیدرضا سنایی پور

حمیدرضا سنایی پور

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3255-9696
تحصیلات: دکترای حرفه‌ای
اسکاپوس: 36129742900
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی شیمی
تلفن: 086-32625410

مشخصات پژوهش

عنوان
بررسی اثرات چگالی جریان، دما و فشار بر عملکرد پیل سوختی با غشای تبادل پروتون با استفاده از مدل مدار الکتریکی معادل
نوع پژوهش
مقاله چاپ‌شده
کلیدواژه‌ها
پیل سوختی، مدل سازی، مدار الکتریکی معادل، چگالی جریان، دما و فشار
سال 1401
مجله نشريه مهندسي برق و الكترونيك ايران
شناسه DOI
پژوهشگران حدیث محمدی ، مجید سنایی پور ، حمیدرضا سنایی پور

چکیده

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 سوخت های 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 می شود. سپس، یک مدل مدار الکتریکی معادل با در نظر گرفتن اثرات تلفات اهمی، فعال سازی و غلظتی برای پیل ارائه می شود. در نهایت به کمک مدل ارائه شده، اثر چگالی جریان خروجی، دما و فشار بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. برای حل معادلات حاکم بر پیل از نرم افزار متلب استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل با داده های تجربی مقایسه شده و نشان داده شد که عملکرد مدل در چگالی های 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 می یابد.