تحلیل مشخصه های الکتروشیمیایی یک پیل سوختی غشای تبادل پروتون در کاتالیست کاتد به روش بولتزمن شبکه ای

مطالعه کمیت های الکتروشیمیایی پیل سوختی ارتباط تنگاتنگی با تغییرات دما و غلظت مواد اولیه در ناحیه کاتالیست دارد. این کمیت ها خود وابسته به پدیده های انتقال جرم و انتقال حرارت در ناحیه های دیگر پیل است. در این مقاله از روش بولتزمن شبکه ای به عنوان مدلی میکرو-مقیاس که در مسائلی همچون پیل سوختی از قابلیت های محاسباتی مطلوبی برخوردار می باشد، استفاده شده است تا جریان سیالات و انتقال حرارت در مقطعی دو بعدی از کانال، صفحه دو قطبی، لایه انتشار گاز و کاتالیست سمت کاتد یک پیل سوختی از نوع غشای تبادل پروتون شبیه سازی شده و مشخصه های الکتروشیمیایی در کاتالیست کاتد تجزیه و تحلیل گردد. با ارائه روشی برای تخمین تغییرات غلظت ها در طول کانال، آرایش کانال از نوع مارشکل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان دهنده نقش اساسی صفحه دوقطبی در توزیع کمیت ها در ناحیه کاتالیست است.