به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « توزیع جریان » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • احمد رضایی سنگتابی، علی کیانی فر*، ابراهیم علیزاده
    در این مقاله، توزیع جریان اکسیژن در یک توده پیل سوختی پلیمری به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا توده به صورت تکفاز شبیه سازی شده و نقش کاهش تدریجی ارتفاع منیفولد (منیفولد ذوزنقه ای) بر بهبود توزیع جریان میان سلول های سوختی بررسی گردید. از انحراف معیار و ضریب غیریکنواختی برای اندازه گیری بدتوزیعی جریان استفاده شده است. کاهش تدریجی ارتفاع منیفولد تا 70 درصد در منیفولد ذوزنقه ای، موجب بهبود 9/6 و 4/8 درصدی انحراف معیار استاندارد و ضریب غیریکنواختی گردید. نتایج شبیه سازی دوفازی نشان داد که چگالش بخارآب موجود در اکسیژن اشباع می تواند باعث تجمع آب مایع در انتهای منیفولد شود. با گذشت زمان و بهم پیوستن قطرات کوچک تر، شعاع قطره تشکیل شده در انتهای منیفولد افزایش یافته تا زمانی که از دیوار منیفولد جدا شده و وارد سلول های انتهایی گردد. در منیفولد ذوزنقه ای، آب مایع با مقدار کمتر و فواصل زمانی کوتاه تر وارد سلول انتهایی می گردد. پیشنهاد گردید با ایجاد محفظه ای در انتهای منیفولد، آب مایع جمع آوری شده و از توده تخلیه گردد. ورود مقداری گاز اضافه به منیفولد و خروج آن از محفظه جمع آوری آب می تواند باعث هدایت آب مایع به درون محفظه گردد بدون اینکه تغییرات محسوسی در افت فشار ایجاد کند.
    کلید واژگان: توزیع جریان, پیل سوختی پلیمری, جریان دوفازی, تخلیه آب, منیفولد}
    Ahmad Rezaei Sangtabi, Ali Kianifar *, Ebrahim Alizadeh
    This paper studied the oxygen flow distribution in a PEM fuel cell stack numerically. At first, the flow in the stack was simulated as a single phase, and the effect of gradual reduction of manifold height (tapered manifold) on improving the flow distribution between fuel cells was investigated. Standard deviation and non-uniformity coefficient have been used to measure the flow maldistribution. Gradual reduction of manifold height up to 70% in the tapered manifold improved standard deviation and non-uniformity coefficient by 6.9% and 8.4%, respectively. The results of the two-phase simulation showed that the condensation of water vapor in the saturated oxygen could cause the accumulation of liquid water at the end of the manifold. As the smaller droplets merged, the droplet radius formed at the end of the manifold increased until it detached from the manifold wall and entered the last cells. Less liquid water entered the last cell at shorter intervals in the tapered manifold. It was suggested that by creating a water chamber at the end of the manifold, condensed water be collected from the manifold and discharged from the stack. Increasing the mass flow at the manifold inlet and discharging the excess gas through the water collection chamber can push the liquid water into the chamber without causing significant changes in pressure drop.
    Keywords: Flow distribution, PEM fuel cell, Two-phase Flow, Water removal, Manifold}
  • احمد رضایی سنگتابی، علی کیانی فر*، ابراهیم علیزاده، مظاهر رحیمی اسبویی، سید حسین مسروری سعادت

    در یک پیل سوختی پلیمری، رسانایی پروتونی غشا به میزان رطوبت وابسته بوده و استفاده از گازهای واکنش دهنده در حالت اشباع می تواند عملکرد پیل سوختی را بهبود بخشد. انتقال حرارت گاز واکنش دهنده با دیوار استک باعث چگالش بخشی از بخار آب موجود در گاز ورودی می شود. تغییر فاز، توزیع جریان گاز در میان سلول های استک را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مقاله از دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی تاثیر تغییر فاز بخار آب در توزیع جریان گاز اکسیژن در بخش کاتد یک استک پیل سوختی پلیمری با 26 سلول استفاده شده است. به همین منظور، کدی در نرم افزار OpenFOAM توسعه یافته و با داده های آزمایشگاهی برای توزیع جریان تک فاز اعتبارسنجی شده است. سه شرط مرزی متفاوت به دیوار منیفولد اعمال شده است: دماثابت، انتقال حرارت جابه جایی آزاد و اجباری. نتایج نشان می دهد که آب تولیدی از چگالش بر روی دیوار پایین منیفولد وارد سلول اول می شود. همچنین تجمع آب در این ناحیه باعث کاهش سرعت جریان در ورودی سلول اول می گردد. آب چگالیده شده بر روی دیوار بالایی منیفولد به انتهای استک هدایت می شود. بخشی از آن وارد چهار سلول انتهایی شده و بخشی دیگر به دلیل گردابه به درون منیفولد بازمی گردد. بنابراین سلول اول و چهار سلول آخر مقدار کمتری واکنش دهنده دریافت می کنند. پارامتر توزیع غیریکنواخت جریان در حالت استفاده از اکسیژن اشباع و تحت شرایط جابه جایی اجباری 1425 درصد افزایش خواهد یافت.

    کلید واژگان: جریان دوفازی, تغییرفاز, استک پیل سوختی, توزیع جریان, کسرحجمی}
    Ahmad Rezaei Sangtabi, Ali Kianifar *, Ebrahim Alizadeh, Mazaher Rahimi Esboee, Sayed Hossein Masrouri Saadat

    In a PEMFC, the proton conductivity of the membrane depends on its water content and using saturated reactants can improve the performance of the fuel cell. The heat transfer between saturated reactants and the walls causes condensation of part of the water vapor in the inlet gas. Phase change affects the distribution of gas flow among the cells in the stack. In this paper, CFD is used to study the effect of water vapor phase change on the distribution of oxygen flow in the cathode side of a polymer electrolyte membrane fuel cell stack with 26 cells. For this purpose, a code is developed in OpenFOAM software and validated with experimental data for the single-phase flow distribution. Three different boundary conditions are applied to the walls of the manifold: constant temperature, free and forced heat convection. The results indicate that water generated from condensation on the lower wall of the inlet manifold enters the first cell. Also, the accumulation of water in this area reduces the flow velocity at the entrance of the first cell. The condensed water vapor on the upper wall of the inlet manifold moves to the end of the stack. Part of the water enters into the four last cells, and the other part returns to the manifold due to the vortex. Therefore, the first cell and the last four cells receive less reactant than other cells. The non-uniform flow distribution parameter increases by up to 1425% on using saturated oxygen and under forced convection conditions.

    Keywords: Two phase flow, Phase change, fuel cell stack, flow distribution, Volume fraction}
  • لیلا هندویی، روزبه شفقت*، عباس رامیار، مرتضی دردل، قدیر اسماعیلی
    یکی از مهم ترین عوامل در کاهش طول عمر و عمکرد نامناسب الکترولایزرهای پلیمری، پخش غیریکنواخت جریان در سطح غشا است. از آنجایی که هموارترین پخش گونه ها و آب منجر به رسیدن به پخش بهینه جریان می شود بنابراین در پژوهش حاضر مدل یک بعدی- یک بعدی توسعه داده شده است که پخش گونه ها و آب و در نهایت توزیع جریان در لایه ها را بررسی کرده و شرایط عملکرد بهینه الکترولایزر غشای تبادل پروتونی فشار بالا را تعیین می کند. در این مدل فشار در طول کانال ثابت، دمای سلول ثابت و غشا کاملا هیدراته فرض شده است. طول کانال های آند و کاتد به 20 قسمت مساوی تقسیم شده و با حل هم زمان معادلات در راستای کانال و در راستای عمود بر آن در هر قسمت، پخش گونه ها و جریان به دست می آید. نتایج نشان دادند که با افزایش چگالی جریان متوسط توزیع جریان در راستای کانال هموارتر و با افزایش دبی آب ورودی پخش جریان هموارتر شده، ولی تاثیر چندانی بر منحنی قطبش ندارد. اثر فیک در پخش گونه ها در سطح مشترک غشا و لایه نفوذ گاز بررسی و در نهایت با بررسی تاثیر ضخامت بر منحنی قطبش معین شده است. با افزایش ضخامت غشا و الکترود ها عملکرد سیستم کاهش می یابد.
    کلید واژگان: الکترولایزر پلیمری, مدل سازی یک بعدی- یک بعدی, تولید هیدروژن, توزیع جریان}
    L. Hendooie, R. Shafaghat*, A. Ramiar, M. Dardel, Q. Esmaili
    One of the most important factors in decreasing the lifetime and inappropriate performance of PEM electrolyzers is the non-uniform current distribution on membrane surface. Since the smoothest distribution of species and water leads to optimal current distribution, in this research, a 1D- 1D model has been developed that explores the distribution of species and water, and finally the current distribution in layers and determines the optimal performance conditions of the high PEM membrane electrolyzers. In this model, the pressure is assumed constant throughout the channel, the cell temperature is constant, and the membrane is fully hydrated. The length of the anode and cathode channels is divided into 20 equal parts. By simultaneously solving the equations along the channel and perpendicular to it in each section, the distribution of species and current are obtained. The result showed that by increasing the average flow density, the flow distribution is smoother along the channel and, with increasing water flow, the current distribution is smoothed, but it has little effect on the polarization curve. Fick's effect on the distribution of species at the interface between the membrane and the gas diffusion layer has been investigated. Finally, the effect of thickness on the polarization curve is determined. By increasing the thickness of the membrane and the electrodes, the function of the system decreases.
    Keywords: PEM electrolyzer, 1D- 1D modeling, Hydrogen production, Current distribution}
  • فاطمه اعتصامی، فرزاد مهاجری
    این مقاله نتایج مطالعه بر روی مشخصات تشعشعی آنتن پلاسمای مثلثی در رنج فرکانسی 30 تا 300 مگاهرتز با استفاده از روش عددی ممنت را نشان می دهد. با استفاده از این روش توزیع جریان آنتن استخراج شده و ارتباط بین مشخصات تشعشعی آنتن پلاسما و پارامترهای پلاسما نشان داده شده است. هم نتایج تئوری و هم نتایج عملی نشان می دهند که اگر فرکانس پلاسما به قدر کافی از فرکانس کاری بالاتر بوده و فرکانس برخورد به طور متناظر پایین باشد، رفتار تشعشعی آنتن پلاسما به نمونه فلزی آن نزدیک خواهد بود. با تغییر زاویه ضلع کناری آنتن پلاسما، الگوی تشعشعی آنتن همچنان نمونه فلزی خود را دنبال می کند. بهره بیشینه آنتن مثلثی پلاسما نسبت به ستون پلاسما با طولی مشابه آن، بیشتر است اما از نمونه فلزی خود بهره بیشینه کمتری دارد. در نهایت نتایج حاصله با نرم افزار میدانی HFSS چک شده و انطباق قابل قبولی بین هر دو نتایج حاصل گردیده است.
    کلید واژگان: توزیع جریان, روش عددی ممنت, آنتن پلاسما, الگوهای تشعشعی}
    Fatemeh Etesami, Farzad Mohajeri
    This paper presents the results of a study on the radiation characteristics of a plasma triangular antenna in the VHF band (30-300MHz) applying the method of moment. Deriving the current distribution of the antenna، it shows the relationship between radiation characteristics of the plasma antenna and the plasma parameters. Both theoretical and numerical results indicate that if the plasma frequency is sufficiently higher than the operating frequency and the collision frequency is correspondingly low، the radiation treatment of the plasma antenna will be close to a metal one. Also the consequence of simulations reveals the proposed plasma antenna has better peak gain than the conventional plasma column on the operating band. The results of the current study are checked by using full wave HFSS simulator.
    Keywords: Current Distribution, Method of Moment, Plasma Antenna, Radiation Patterns}
  • مدل سازی صاعقه ی از نوع ابر به زمین بر اساس سرعت متغیر انتشار موچ جریان در کانال صاعقه در مجاورت زمین تلفاتی
    منصور نجاتی جهرمی، روزبه معینی مازندران، سیدحسین (حسام الدین) صادقی
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال