نوآوری پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر برای بهبود خنک کاری پیل های سوختی
سایت امن: محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در قالب رساله دکتری، روش تازه ای برای بهبود خنک کاری پیل های سوختی غشا پلیمری معرفی کردند.
به گزارش سایت امن به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، بهنام وجودی دانش آموخته مقطع دکتری در رشته مهندسی مکانیک با راهنمائی و هدایت دکتر محمدرضا حاج محمدی و دکتر علی احمدپور از اعضای هیئت علمی دانشگاه طرح تحقیقانی را با عنوان «خنک کاری پیل سوختی غشاء پلیمری با کمک جریان دوفاز تیلور» را اجرایی کردند.
وجودی در رابطه با این طرح اظهار داشت: هم اکنون جامعه و صنعت جهانی متمایل به انرژی های پاک و تجدید پذیر است. تولید انرژی با استفاده از روش های جدیدی که عاری از آلودگی های زیست محیطی باشند یک مزیت در دنیای امروز محسوب می شوند.
به گفته وی؛ پیل های سوختی غشاء پلیمری (PEMFC) یک وسیله الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی سوخت خود (هیدروژن) را به برق تبدیل میکند. این تبدیل انرژی بدون هیچ گونه آلودگی است؛ چون که محصولات این وسیله الکتریسیته، آب و گرما هستند بنابراین پژوهش و توسعه در مورد پیل های سوختی در دنیا توجه خیلی از محققان را به خود جلب کرده است.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، خنک کاری را یکی از مسائل مهم در پیل سوختی غشاء پلیمری عنوان نمود و خاطرنشان کرد: این پیل های سوختی را باید در بازه دمایی قابل قبولی نگه داشت چونکه در دماهای بالاتر، این پیل از کار می افتد و دیگر قادر به تولید برق نیست. بر این اساس در این پروژه تحقیقات ما بر روی بهبود خنک کاری پیل سوختی غشاء پلیمری به منظور افزایش توان تولیدی آن متمرکز بود.
وی افزود: بر این اساس در در این مطالعات ابتدا تعداد زیادی از روش هایی که تا حال در مورد خنک کاری پیل سوختی استفاده شده است مورد بحث و بررسی قرار گرفت و مزایا و معایب هر کدام آنها استخراج شد و در ادامه روش جدید و رویکرد نو استفاده از جریان دوفاز تیلور برای افزایش انتقال گرما و خنک کاری مطرح شده و مورد بررسی عددی قرار گرفت.
به گفته وی؛ این شیوه برای نخستین بار در زمینه خنک کاری پیل سوختی عرضه شده است.
وجودی تصریح کرد: مطابق با نتایج به دست آمده از این پژوهش، جریان دوفاز تیلور آب-هوا عملکرد بسیار مناسب تری در مقایسه با جریان تک فاز آب از خود نشان داده و در خنک کاری پیل های سوختی با توان تولیدی بالا می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در واقع خنک کاری بهینه و یکنواخت پیل سوختی سبب افزایش توان تولیدی و طول عمر آن می شود.
وی ضمن اشاره به فرآیند انجام این پروژه توضیح داد: نحوه اجرای کار به شکل شبیه سازی عددی بر اساس دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بوده که توسط نرم افزار متن باز OpenFOAM انجام شد. تلاش بر این شده که تمامی شرایط واقعی حاکم بر این تجهیز فیزیکی در معادلات مربوط دیده شود.
وجودی استفاده از پیل های سوختی بعنوان یک منبع تولید الکتریسیته را قابل کاربرد در صنایع مختلف دانست و همچون کاربردهای آنرا در ارتباط با صنایع حمل نقل مثل خودرو های الکتریکی، صنایع دفاعی، تولید برق برای مناطق دورافتاده و با فاصله از مراکز شهری دانست.
وی افزود: تولید برق برای مناطقی که دسترسی به برق شهری ندارد مثل یک روستای و یا یک مرکز تحقیقاتی دور افتاده و کاربردهای متحرک آن برای تولید برق برای مسایل حمل و نقل مثل وسایل سبک همچون موتور، دوچرخه، اسکوتر و یا وسایل سنگین تر همچون خودرو های برقی، اتوبوسهای برقی، تجهیزات حمل بار، در صنایع دفاعی مثل پهبادها و صنایع فضایی است.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر انتشار دو مقاله ISI با درجه Q۱ در مجله های Communications in heat and mass transfer و International Journal of Thermal Science را از دیگر دستاوردهای این رساله دکتری عنوان نمود.
وی تصریح کرد: پیل سوختی غشاء پلیمری هم اینک در اغلب کشورها و صنایع پیشرفته درحال استفاده و بهره برداری است ولی روش خنک کاری با استفاده از جریان دو فاز آن برای نخستین بار در این رساله دکتری عرضه شده است. از مزایای رقابتی این شیوه خنک کاری توانایی بالای آن در انتقال گرما و خنک کاری در مقایسه با روش های هم ارز دیگر آن است. به صورتی که در شرایط برابر طرح عرضه شده توانایی بالاتری در خنک کاری نسبت به سایر روش های مطرح دارد.
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب