Akış geometrisinin yakıt pili performansına etkilerinin deneysel ve numerik olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada yakıt pili için bir akış tasarımı oluşturulmuştur. Üç boyutlu, dört kanallı serpantin akış alanlı, ara rezervuarlı ve rezervuarsız olmak üzere oluşturulan model ANSYS Fluent yazılımında analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Ara rezervuarlı dört kanallı serpantin akış alanlı modeli giriş ve çıkış manifolduna yakın ara rezervuarlardan farklı besleme oranları ile debi takviyesi yapılmış ve güç yoğunlukları incelenmiştir. Ara rezervuarlı dört kanallı serpantin akış alanlı model yüksek güç elde edilen arabesleme oranı ile farklı sıcaklık ve basınç değerlerinde incelenmiştir. Çalışma sonucunda çıkış manifolduna yakın olan ara rezervuar beslemesi girişe yakın olan ara rezervuar beslemesine göre güç çıkışının arttığı gözlenmiştir. Ara rezervuarlı dört kanallı serpantin akış alanlı modelin güç yoğunluğu sıcaklık ve basınçla doğru orantılı olarak arttığı tespit edilmiştir.

In this study, a flow design for the fuel cell was created. The model created with a three-dimensional, four-channel serpentine flow field, with and without a reservoir, was analyzed and compared in ANSYS Fluent software. In the four-channel serpentine flow field model with intermediate reservoirs, flow rate was supplemented with different feed rates from reservoirs close to the inlet and outlet manifolds, and the power densities were examined. The four-channel serpentine flow field model with intermediate reservoir was examined at different temperature and pressure values with the intermediate feed rate to obtain high power. As a result of the study, it was observed that the power output of the intermediate reservoir feed close to the outlet manifold increased compared to the intermediate reservoir feed close to the inlet. It has been determined that the power density of the four-channel serpentine flow field model with reservoir increases in direct proportion to temperature and pressure.