بررسی عملکرد اضافه کردن لایه های پخش گاز اطراف غشا مرطوب ساز غشایی برای کاربرد پیل سوختی

به منظور عملکرد بهتر پیل های سوختی غشاپلیمری، نیاز به مرطوب سازی گازهای واکنشگر قبل از ورود به پیل است. استفاده از مرطوب ساز غشایی تخت با داشتن مزایای مهمی از قبیل ساختمان سادهو نداشتن قطعه متحرک، برای مرطوب سازی گازهای واکنشگر یکی از بهترین روش ها بوده که در این مقاله به آن پرداخته شده است. در این مطالعه پیشنهاد شده به منظور افزایش زمان ماند گازها در دو طرف غشا، لایه های متخلخل (لایه های پخش گاز) قرار داده شود. با مدل سازی سه بعدی و عددی مرطوب ساز، به بررسی اثر قرار دادن لایه های متخلخل و تاثیر خواص این لایه ها بر عملکرد مرطوب ساز پرداخته شده است. بدین منظور، ابتدا یک مرطوب ساز بدون لایه متخلخل، مدل سازی شده و سپس لایه متخلخل در سمت کانال های مرطوب، سمت کانال های خشک و دو سمت غشا قرار گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین دمای نقطه شبنم خروجی سمت خشک به ترتیب مربوط به حالت استفاده از لایه های پخش گاز در هر دو سمت غشا، در سمت خشک، در سمت مرطوب و مرطوب ساز بدون لایه پخش گاز می باشد. در همه ی حالت های گذاشتن لایه متخلخل، با افزایش ضریب تخلخل و میزان نفوذپذیری لایه پخش گاز، نقطه شبنم خروجی سمت خشک افزایش می یابد و عملکرد مرطوب ساز را بهبود می بخشد.