PEM عﻮﻧ ﯽﺘﺧﻮﺳ ﻞﯿﭘ یدﺮﮐرﺎﮐ ژﺎﺘﻟو رد بآ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﺮﯿﺛﺄﺗ

Σχετικά έγγραφα
محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی

آزمایش 8: تقویت کننده عملیاتی 2

روش محاسبه ی توان منابع جریان و منابع ولتاژ

تصاویر استریوگرافی.

آزمایش 1: پاسخ فرکانسی تقویتکننده امیتر مشترك

مفاهیم ولتاژ افت ولتاژ و اختالف پتانسیل

بسم اهلل الرحمن الرحیم آزمایشگاه فیزیک )2( shimiomd

يﻮﻠﻋ ﻦﺴﺤﻟاﻮﺑا دﻮﻤﺤﻣ نا ﺭداﺮﺑ ﻪﻧ ﺪﻣﺎﺣ ﺎﺿﺮﯿﻠﻋ نا ﺭداﺮﺑ ﻪﻧ ﺪﻣﺎﺣ ﻦﯿﺴﺣ ﻦﯿﻣا

Angle Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES)

فصل چهارم : مولتی ویبراتورهای ترانزیستوری مقدمه: فیدبک مثبت

فصل سوم جریان های الکتریکی و مدارهای جریان مستقیم جریان الکتریکی

یونیزاسیون اشعهX مقدار مو ثر یونی را = تعریف میکنیم و ظرفیت مو ثر یونی نسبت مقدار مو ثر یونی به زمان تابش هدف آزمایش: مقدمه:

مدار معادل تونن و نورتن

بسمه تعالی «تمرین شماره یک»

مقدمه الف) مبدلهای AC/DC ب) مبدلهای DC/AC ج) مبدلهای AC/AC د) چاپرها. (Rectifiers) (Inverters) (Converters) (Choppers) Version 1.0

تحلیل مدار به روش جریان حلقه

ﯽﺳﻮﻃ ﺮﯿﺼﻧ ﻪﺟاﻮﺧ ﯽﺘﻌﻨﺻ هﺎﮕﺸﻧاد

Spacecraft thermal control handbook. Space mission analysis and design. Cubesat, Thermal control system

تمرینات درس ریاض عموم ٢. r(t) = (a cos t, b sin t), ٠ t ٢π. cos ٢ t sin tdt = ka۴. x = ١ ka ۴. m ٣ = ٢a. κds باشد. حاصل x٢

تلفات خط انتقال ابررسی یک شبکة قدرت با 2 به شبکة شکل زیر توجه کنید. ژنراتور فرضیات شبکه: میباشد. تلفات خط انتقال با مربع توان انتقالی متناسب

تئوری جامع ماشین بخش سوم جهت سادگی بحث یک ماشین سنکرون دو قطبی از نوع قطب برجسته مطالعه میشود.

راهنمای کاربری موتور بنزینی )سیکل اتو(

شاخصهای پراکندگی دامنهی تغییرات:

مثال( مساله الپالس در ناحیه داده شده را حل کنید. u(x,0)=f(x) f(x) حل: به کمک جداسازی متغیرها: ثابت = k. u(x,y)=x(x)y(y) X"Y=-XY" X" X" kx = 0

هدف از این آزمایش آشنایی با رفتار فرکانسی مدارهاي مرتبه اول نحوه تأثیر مقادیر عناصر در این رفتار مشاهده پاسخ دامنه

موتورهای تکفاز ساختمان موتورهای تک فاز دوخازنی را توضیح دهد. منحنی مشخصه گشتاور سرعت موتور تک فاز با خازن راه انداز را تشریح کند.

ترمودینامیک مدرس:مسعود رهنمون سال تحصیلى 94-95

بدست میآيد وصل شدهاست. سیمپیچ ثانويه با N 2 دور تا زمانی که کلید

) max. 06 / ) )3 600 )2 60 )1 c 20 )2 25 )3 30 )4. K hf W است.

جلسه 14 را نیز تعریف کرد. عملگري که به دنبال آن هستیم باید ماتریس چگالی مربوط به یک توزیع را به ماتریس چگالی مربوط به توزیع حاشیه اي آن ببرد.

معادلهی مشخصه(کمکی) آن است. در اینجا سه وضعیت متفاوت برای ریشههای معادله مشخصه رخ میدهد:

ثابت. Clausius - Clapeyran 1

جلسه ی ۲۴: ماشین تورینگ

جلسه 3 ابتدا نکته اي در مورد عمل توابع بر روي ماتریس ها گفته می شود و در ادامه ي این جلسه اصول مکانیک کوانتمی بیان. d 1. i=0. i=0. λ 2 i v i v i.

روش ابداعی کنترل بهینه غیرخطی در توربین بادی با حداقل سازی نوسانات توان و گشتاور

فصل سوم : عناصر سوئیچ

Part 4, Ind. Chem. (II) فصل سوم: عملیات تقطیر

بررسی پایداری نیروگاه بادی در بازه های متفاوت زمانی وقوع خطا

استفاده از روش زمان پرواز برای بررسی میزان تحرک الکترون و حفره در سلول خورشیدی

کنترل فرکانس- بار سیستم قدرت چند ناحیه شامل نیروگاههای حرارتی بادی و آبی

تخمین با معیار مربع خطا: حالت صفر: X: مکان هواپیما بدون مشاهده X را تخمین بزنیم. بهترین تخمین مقداری است که متوسط مربع خطا مینیمم باشد:

فصل 5 :اصل گسترش و اعداد فازی

پتانسیل های الکترودی استاندارد و کاربردهای آن

بهینه سازی ترکیب نانوساختار کربنی به عنوان زیر الیه در رشد الکتروکاتالیست های کبالت

قاعده زنجیره ای برای مشتقات جزي ی (حالت اول) :

اصول انتخاب موتور با مفاهیم بسیار ساده شروع و با نکات کاربردی به پایان می رسد که این خود به درک و همراهی خواننده کمک بسیاری می کند.

همبستگی و رگرسیون در این مبحث هدف بررسی وجود یک رابطه بین دو یا چند متغیر می باشد لذا هدف اصلی این است که آیا بین

نحوه سیم بندي استاتورآلترناتور

جلسه ی ۴: تحلیل مجانبی الگوریتم ها

آزمایش میلیکان هدف آزمایش: بررسی کوانتایی بودن بار و اندازهگیري بار الکترون مقدمه: روش مشاهده حرکت قطرات ریز روغن باردار در میدان عبارتند از:

1. یک مولد 5000 هرتز می توان بصورت نیروی محرکه الکتریکی ثابت با مقدار 200 ولت مؤثر باا امدادان

مکانيک جامدات ارائه و تحليل روش مناسب جهت افزایش استحکام اتصاالت چسبي در حالت حجم چسب یکسان

اندازهگیری ضریب هدایت حرارتی جامدات در سیستم شعاعی و خطی

فهرست جزوه ی فصل دوم مدارهای الکتریکی ( بردارها(

تئوری رفتار مصرف کننده : می گیریم. فرض اول: فرض دوم: فرض سوم: فرض چهارم: برای بیان تئوری رفتار مصرف کننده ابتدا چهار فرض زیر را در نظر

معرفی فرآیند آندایز و روشهای مختلف آن : با توجه به پیشرفت چشمگیر بشر در فناوری نانو روشهای متنوعی برای تولید نانوساختارها ابداع شده است یکی از روشهای

فهرست مطالب جزوه ی فصل اول مدارهای الکتریکی مفاهیم ولتاژ افت ولتاژ و اختالف پتانسیل تحلیل مدار به روش جریان حلقه... 22

آزمایش ۱ اندازه گیری مقاومت سیم پیچ های ترانسفورماتور تک فاز

الکتریسیته ساکن مدرس:مسعود رهنمون سال تحصیلى 95-96

سايت ويژه رياضيات درسنامه ها و جزوه هاي دروس رياضيات

تمرین اول درس کامپایلر

به نام ستاره آفرین قضیه ویریال جنبشی کل ذرات یک سیستم پایدار مقید به نیرو های پایستار را به متوسط انرژی پتانسیل کل شان

طرح یافتن مکان خطا در خطوط انتقال چندترمینالی با استفاده از اندازه گیریهای ناهمگام )آسنکرون(

مقدمه در این فصل با مدل ارتعاشی خودرو آشنا میشویم. رفتار ارتعاشی به فرکانسهای طبیعی و مود شیپهای خودرو بستگی دارد. این مبحث به میزان افزایش راحتی

- - - کارکرد نادرست کنتور ها صدور اشتباه قبض برق روشنایی معابر با توجه به در دسترس نبودن آمار و اطلاعات دقیق و مناسبی از تلفات غیر تاسیساتی و همچنین ب

حل مشکل ولتاژ پسماند در جهت ساخت 20 دستگاه ژنراتور کمکی 18kW

سیمای فصل هشتم 2-8 باردار کردن )شارژ( خازن 4-8 ظرفیت خازن 5-8 ظرفیت خازن تخت

مطالعه تابش جسم سیاه

کانون فرهنگی آموزش امیر قاسمی

هدف از انجام این آزمایش بررسی رفتار انواع حالتهاي گذراي مدارهاي مرتبه دومRLC اندازهگيري پارامترهاي مختلف معادله

بسم هللا الرحمن الرحیم

پروژه یازدهم: ماشین هاي بردار پشتیبان

جلسه ی ۱۰: الگوریتم مرتب سازی سریع

تستهای آموزشی گرما در رادیاتور اتومبیل از آب به عنوان مایع خنک کننده استفاده میشود. در این مورد مزیت آب بر مایعات دیگر کدام است

دستور کار آزمایشگاه عایق و فشار قوی

جلسه 12 به صورت دنباله اي از,0 1 نمایش داده شده اند در حین محاسبه ممکن است با خطا مواجه شده و یکی از بیت هاي آن. p 1

دهمین همایش بین المللی انرژی اثر چیلرجذبی بر افزایش توان و راندمان نیروگاه علی آباد

جلسه 15 1 اثر و اثر جزي ی نظریه ي اطلاعات کوانتومی 1 ترم پاي یز جدایی پذیر باشد یعنی:

که روي سطح افقی قرار دارد متصل شده است. تمام سطوح بدون اصطکاك می باشند. نیروي F به صورت افقی به روي سطح شیبداري با زاویه شیب

بررسی انتقال حرارت نانوسیال پایه روغن موتور در میکروکانال حلقوی با پله موجود در مسیر جریان

حفاظت مقایسه فاز خطوط انتقال جبرانشده سري.

برابری کار نیروی برآیند و تغییرات انرژی جنبشی( را بدست آورید. ماتریس ممان اینرسی s I A

جلسه ی ۳: نزدیک ترین زوج نقاط

موس لصف یحیرشت یاه نیرمت اه نآ رب رثؤم لماوع و یمها یاهاناسر تمواقم - یکیرتکلا نایرج )94 دادرخ - یبرجت( کدینک لماک بسانم ترابع اب ار ریز یاه

2/13/2015 حمیدرضا پوررضا H.R. POURREZA 2 آخرین گام در ساخت یک سیستم ارزیابی آن است

جلسه 9 1 مدل جعبه-سیاه یا جستاري. 2 الگوریتم جستجوي Grover 1.2 مسا له 2.2 مقدمات محاسبات کوانتمی (22671) ترم بهار

ویرایشسال 95 شیمیمعدنی تقارن رضافالحتی

سطوح مرزی سیالها مقاومتی در برابر بزرگ شدن از خود نشان میدهند. این مقاومت همان کشش سطحی است. به

الکترونیکی: پست پورمظفری

ترانسفورماتور مولف : جواد خشت زر قابل استفاده برای هنرجویان دانشجویان مدرسان و مهندسان رشته برق

نکنید... بخوانید خالء علمی خود را پر کنید و دانش خودتان را ارائه دهید.

سپس بردار بردار حاال ابتدای بردار U 1 ولتاژ ورودی است.

ˆ ˆ ˆ. r A. Axyz ( ) ( Axyz. r r r ( )

فصل چهارم : مولتی ویبراتورهای ترانزیستوری مقدمه: فیدبک مثبت

آزمون مقایسه میانگین های دو جامعه )نمونه های بزرگ(

طراحی و تعیین استراتژی بهره برداری از سیستم ترکیبی توربین بادی-فتوولتاییک بر مبنای کنترل اولیه و ثانویه به منظور بهبود مشخصههای پایداری ریزشبکه

جلسه دوم سوم چهارم: مقدمه اي بر نظریه میدان

ترمودینامیک ۲ مخلوط هوا بخار و تهویه مطبوع مدرس: علیرضا اسفندیار کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی دانشگاه امام حسین )ع( آموزش ترمودینامیک ۲

نقشنانوساختار مقدمه. صنعتی پياپي ۸ شماره 94 آبان چهاردهم سال 48

به نام خدا. الف( توضیح دهید چرا از این تکنیک استفاده میشود چرا تحلیل را روی کل سیگنال x[n] انجام نمیدهیم

Transcript:

تا ثیر مدیریت آب در ولتاژ کارکردی پیل سوختی نوع PEM خلاصه 1 1 رامین روشندل اسماعیل ساعیور ایرانیزاد بیژن فرهانیه 1 دانشگاه صنعتی شریف دانشگاه تربیت مدرس پیل سوختی یک دستگاه الکتروشیمیایی است که میتواند انرژی شیمیایی را به طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل کند. از مزایای این سیستم میتوان به راندمان بالا عدم آلودگی محیطزیست و استفاده در سطوح مختلف تولید قدرت اشاره کرد. پیلهای سوختی بنا به نوع الکترولیتی که از آن استفاده میکنند طبقهبندی میشوند. که انواع مختلف آنها عبارتند از: پیلهای سوختی پلیمری پیلهای سوختی قلیایی پیلهای سوختی اکسید جامد و پیلهای سوختی کربنات مذاب. تاکنون پیلهای سوختی پلیمری به دلیل چگالی قدرت بالا و کار در دمای پایین بیش از سایر انواع پیلهای سوختی مورد توجه قرار گرفتهاند. یک پیل سوختی PEM با توجه به الکترولیت پلیمری خود برای رسانش یونها باید دارای رطوبت کافی باشد. اگر این رطوبت تا مین نشود رسانندگی غشا کاهش یافته توان خروجی پیل دچار افت میشود. از طرف دیگر مقدار آب اضافی باعث بستهشدن منافذ الکترودها شده مانع رسیدن هوا برای انجام واکنش شیمیایی در پیل میشود. در این مقاله ابتدا انواع افت پتانسیلهایی که یک پیل سوختی PEM در کارکرد خود با آنها رو به رو است محاسبه میشود و سپس تا ثیر کاهش یا افزایش مقدار رطوبت پیل بر ولتاژ کارکردی آن با استفاده از یک برنامه کامپیوتری مورد بررسی قرار میگیرد. واژه های کلیدی: سیستمهای انرژی پیلهای سوختی PEM مدیریت آب

مقدمه یک پیل سوختی سیستمی است که انرژی شیمیایی را به طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل میکند تفاوت این سیستم با باتریهای متداول امروزه آن است که پیلهای سوختی نیاز به شارژ ندارند و به طور پیوسته تا زمانی که سوخت آنها تا مین شود به کار خود ادامه میدهند. مزایای این سیستم عبارتند از: راندمان بالا (حدود 60 درصد) عدم آلودگی محیطزیست امکان استفاده از سوختهای مختلف امکان کار در دمای پایین (پایینتر از 100 درجه سانتیگراد) چگالی قدرت بالا پیلهای سوختی پلیمری یک نوع از پیلهای سوختی هستند که الکترولیت آنها از یک ماده پلیمری (معمولا نافیون) ساخته میشود. این پیلها از هیدروژن به عنوان سوخت و از هوا به عنوان اکسیدکننده استفاده میکنند. هیدروژن به سمت الکترود آند هدایت میشود و در مجاورت کاتالیست مطابق واکنش زیر تجزیه میشود: g H H 4 4 O 4e 4H H O e الکترونهای آزادشده در واکنش بالا با شارش در مدار خارجی انرژی الکتریکی خروجی پیل سوختی را تشکیل میدهند. از طرف دیگر یونهای هیدروژن مثبت یا همان پروتونها با عبور از الکترولیت به الکترود دیگر (کاتد) میرسند. در این الکترود اکسیژن به جداره آن برخورد میکند و واکنش زیر در مجاورت کاتالیزور روی میدهد: بدین ترتیب در یک پیل سوختی واکنش کلی زیر روی میدهد: O H O ولتاژ مدار باز در پیل سوختی H تغییر در انرژی آزاد گیبس در پیلهای سوختی به معنی مقدار انرژی آزادشده است. در یک پیل سوختی محصول آب و واکنشدهندهها اکسیژن و هیدروژن هستند در این صورت خواهیم داشت: ( g ) H ( ) ( ) O g H g O H در یک پیل سوختی به ازای هر ملکول هیدروژن دو الکترون آزاد میشود. پس ما اگر یک مول هیدروژن داشته باشیم و تمام این ملکولها در دیواره الکترودها واکنش بدهند N الکترون خواهیم داشت که N عددد آووگادرو میباشد. در این صورت باری که در مدار خارجی پیل سوختی شارش میکند برابر Ne است که e بار الکترون است. به حاصلضرب Ne ثابت فارادی میگویند که برابر 96487 کولن است. در این صورت: Ne F coulombs

اگر پیل سوختی را یک سیستم برگشتپذیر در نظر بگیریم کار الکتریکی خارجی که قبلا تعریف شد برابر تفاوت انرژی آزاد گیبس در واکنش پیل سوختی خواهد شد: g FV OC g E F بنابراین : که در حقیقت معادله بالا EMF و یا ولتاژ مدارباز یک پیل سوختی را معین میکند. در دما و فشارهای متفاوت ولتاژ مدار باز از رابطه زیر به دست میآید:[ 1 ] RT V OC ( T 98) 4F ( p p ) ولتاژ کارکردی پیل سوختی 3 1.3 0.9 10 ln H O همانطور که قبلا گفته شد ولتاژ مدار باز یک پیل سوختی از رابطه زیر به دست میآید: g E F که این مقدار حدودا 1/3 ولت را نشان میدهد. اما در عمل وقتی یک پیل سوختی برای تولید قدرت به کار رود مقدار ولتاژ تولیدشده کمتر از این مقدار است این امر به دلیل افت پتانسیلهایی که در شرایط کارکردی برای یک پیل سوختی رخ میدهد. این افت پتانسیلها عبارتند از: تلفات فعالسازی به دلیل سرعت پایین واکنش در سطوح الکترودها اتفاق میافتد. این افت ولتاژ از رابطه زیر به دست میآید:[ 1-4 ] η act RT F I 0 I 0, I ln I چگالی جریان تبادلی است که از رابطه زیر به دست میآید:[ 1-4 ] S W U 0 I 0 I 0, S در رابطه بالا در رابطه بالا: : چگالی جریان تبادلی در واحد سطح مربوط به پلاتین : مساحت سطح کاتالیستی : W بار کاتالیست در الکترودها : U ضریب استفاده کاتالیست

است. جریانهای داخلی (جابجایی) الکترولیت باید فقط یونها را از خود عبور دهد ولی معمولا مقداری الکترون و یا سوخت که پس از نفوذ از سطح الکترودها وارد الکترولیت شدهاند هم از آن عبور میکنند که این مسا له باعث افت ولتاژ خواهد شد. به این جریانها یعنی جریانهای ناشی از الکترونها و سوخت درون الکترولیت جریانهای داخلی میگویند. با استفاده از [1-4] خواهیم داشت. که در رابطه بالا: : v سرعت آب در منافذ غشا : k رسانندگی یونی غشا است. مقاومت اهمی η FC conv H lm v k cm / s مقاومت الکتریکی در مقابل الکترونها در الکترودها و همچنین مقاومت در برابر عبور یونها در الکترولیت موجب افت ولتاژی خواهد شد که همان مقاومت اهمی است. مقاومت اهمی در غشا از رابطه زیر به دست میآید:[ 1-4 ] ηohm IR cell Rmem lm Rcell τ R kτ R که در رابطه بالا: : آهنگ مقاومت غشا R : lm ضخامت غشا است. انتقال جرم (اتلاف نفوذی) در نتیجه کاهش و یا افزایش غلظت ولتاژ پیل سوختی میتواند کم و یا زیاد شود. به دلیل آن که کاهش غلظت در مجاورت الکترودها میتواند باعث کمشدن انتقال جرم در یک پیل سوختی شود به این افت ولتاژ افت ولتاژ نفوذی هم میگویند. I lim ωti ln I lim I در رابطه بالا: ω: ثابت تجربی برای افت پتانسیل نفوذی η di I lim : چگالی جریان الکتریکی حدی است.

I از رابطه زیر به دست میآید:[ 14 [ lim مقدار I lim FD V cell V oc O N η d ( ε ) V act g l 1.5 m d η T 73 ohm η 0.83 di ( x ) ln 1 N η conv O cell DO N d : ε g d m در رابطه بالا: x O : ضریب نفوذ O در تخلخل گازی در لایههای نفوذ گازی : l ضخامت لایه نفوذ گازی کاتد : V حجم مولی گاز : کسر مولی است. بدین ترتیب ولتاژ کارکردی پیل سوختی از رابطه زیر به دست میآید: با به دست آوردن V به ازای مقدار جریانهای متفاوت منحنی پلاریزاسیون به دست میآید. تا ثیر مدیریت آب بر افت پتانسیلها همانطور که گفته شد در صورتی که مقدار رطوبت غشا کم باشد رسانندگی غشا کاهش مییابد. بنابراین ابتدا باید با استفاده از شرایط کارکردی پیل سوختی مقدار آب در طرف آندی (-M) و کاتدی (M) غشا را محاسبه کرد. این کار در مرجع [15] انجام شد و با استفاده از یک برنامه کامپیوتری مقدار این متغیرها محاسبه شد. در صورتی که مقدار این متغیرها مثبت باشند پیل سوختی دارای کمبود آب و اگر منفی باشند پیل سوختی دارای مقدار اضافی آب است. پس از به دست آمدن این متغیرها باید مقدار ضریب رسانندگی غشا را تصحیح کرد که این کار به وسیله رابطه زیر انجام میگیرد: 0 M k 1 M, 0 M k k 1 M, 0 M k 1 M, im im M 1 M, > 0, M > 0, M 0 0 im > 0, M > 0 به این ترتیب مقدار رسانندگی یونی با توجه به شرایط مرطوبسازی پیل سوختی به دست میآید که با قراردادن مقدار جدید رسانندگی یونی در رابطه افت پتانسیل اهمی میتوان مقدار تصحیحشده این افت پتانسیل را به دست آورد.

i M < 0 اگر مقدار متغیرهای -M و M به دست آمده منفی باشد نشاندهنده این وضعیت است که پیل سوختی دارای مقدار آب اضافی است در این صورت تخلخل لایه نفوذ گازی کاتد کاهش مییابد. برای تصحیح این مقدار از رابطه زیر استفاده میشود: ε M 1 M 1, d d,0 g ε g پس از آن این مقدار جدید در رابطه افت پتانسیل نفوذی قرار داده میشود و مقدار تصحیحشده آن به دست میآید. نتیجه گیری برای بررسی عددی تا ثیر مدیریت آب بر افت پتانسیلها و در نهایت ولتاژ کارکردی پیل سوختی برنامهای به زبان Matlab نوشته شد. در این برنامه یک تک پیل سوختی نوع PEM با غشا نافیون 117 در نظر گرفته شد و جریان الکتریکی از 0/0001 تا 1/0001 آمپر بر سانتیمتر مربع تغییر داده شد. با افزایش جریان الکتریکی افت پتانسیلها افزایش مییابند و ولتاژ کارکردی پیل در نهایت به سمت صفر میل میکند. در مدلهایی که قبلا برای محاسبه ولتاژ کارکردی پیل سوختی مورد استفاده قرار میگرفت رسانندگی یونی غشا و ضریب تخلخل لایه نفوذ گازی ثابت فرض میشد و تا ثیر رطوبت پیل سوختی بر این دو مقدار در نظر گرفته نمیشد. ولی در این برنامه با توجه به مقدار رطوبت مقادیر این متغیرها تصحیحشده و در هر مرحله از محاسبات به کار گرفته میشود. تا ثیر مدیریت آب در رسانایی یونی غشا و افت پتانسیل اهمی همانطور که در شکل شماره (1) مشاهده میشود با افزایش جریان الکتریکی و وقوع پدیده خشکی در آند رسانندگی یونی در غشا ثابت نمیماند و با توجه به مقدار کمبود رطوبت در آند مقدار رسانندگی یونی کاهش مییابد. شکل 1 رسانندگی یونی غشا برحسب جریان الکتریکی

با افزایش مقدار جریان الکتریکی مقدار افت پتانسیل اهمی افزایش مییابد اما با در نظر گرفتن تا ثیر رطوبت بر مقدار رسانندگی یونی با کاهش مقدار رسانندگی یونی مقدار افت پتانسیل اهمی افزایش بیشتری مییابد این مسا له در شکل شماره () نشان داده شده است. شکل مقاومت اهمی در پیل سوختی تا ثیر مدیریت آب در ضریب تخلخل لایه نفوذ گازی کاتد با افزایش جریان الکتریکی و تولید مقدار آب بیشتر در کاتد برخی از منافذ و حفرههای لایه نفوذ گازی کاتد بسته میشود و به این ترتیب مقدار ضریب تخلخل لایه نفوذ گازی کاتد مطابق شکل شماره (3) کاهش مییابد. شکل 3 ضریب تخلخل لایه نفوذ گازی کاتد در شکل شماره (4) مقدار افت پتانسیل نفوذی با ثابت فرضکردن ضریب تخلخل و تابع رطوبتبودن آن رسم شده است:

شکل 4 افت پتانسیل نفوذی در پیل سوختی تا ثیر مدیریت آب بر ولتاژ کارکردی پیل سوختی منحنی ولتاژ برحسب جریان الکتریکی یکی از اصلیترین مشخصههای عملکرد پیل سوختی است در شکل شماره (5) این منحنی یکبار با مقادیر ثابت رسانندگی یونی و ضریب تخلخل و یکبار با در نظر گرفتن این مقادیر به صورت تابعی از رطوبت رسم شده است. مراجع شکل 5 منحنی پلاریزاسیون در پیل سوختی 1- G. Maggio., V. Recupero and L. Pino., Journal o Power Sources 101(001) 75-86. - D. M. Bernardi and M. W. Verbrugge., AIChE J. 37 1991, 1151-1163. 3- D. M. Bernardi and M. W. Verbrugge., General Motors Report GMR-7360, 15 May 1991. 4- T. E. Springer., M. S. Wilson., S. Gotteseld and J. Electrochem., Soc. 140 (1993) 3513-355.

5- R. C. Weast., Handbook o Chemistry and Physics, 6 nd Edition, CRC Press, 1981-8 Section, PP. 11-4. 6- J. Larminie and A. Dicks., Fuel Cell System Explaind, John Whily & Sons, Ltd, 000. 7- C. E. Thomas., B. D. James and F. D. Lomax., Int. J. Hydrogen Energy, 3 (1998), PP. 949-966. 8- R. Cownden., M. Nahon and M. A. Rose., Int. J. Hydrogen Energy, 6, 001, 615-63. 9- J. Cao., et al., Computational Simulation o Water Transport in PEM Fuel Cells, Institute or Integrated Energy System, University o Victoria, BC V8W 3P6. 10- D. M. Bernardi., M. W. Verbrugge and J. Electro., Chem. Soc, 139, 199, 477-491. 11- P. Staiti., Z. Poltarzewsk., V. Alderucci., G. Maggio., N. Giordano and J. appl., Electro. Chem, 199, 663-667. 1- K. Kinoshita., F. R. McLarnon and E. J. Carins., Fuel Cell - A Hand Book, US Department o Energy, 1994. 13- J. H. Hirschenhoer., D. B. Stauer and R. R. Engleman., Fuel Cell - A Hand Book, US Department o Energy, 1994. 14- M. W. Verbrugge., R. F. Hill and J. Electrochem., Soc, 137, 1990, 886-893. 15 رامین روشندل بیژن فرهانیه اسماعیل ساعیور ایرانیزاد شبیهسازی مدیریت آب در پیل سوختی نوع.PEM