16435

16435

طراحي و ساخت پيل سوختي غشاء پليمري با استفاده از نانو غشاء و با طراحي نويني از صفحات دو قطبي براي افزايش راندمان و كارايي

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم‌هاي انرژي - انرژي محيط زيست

اسفند ماه 1394

دكتر عليرضا زاهدي - دكتر روح اله رحماني فرد

فناوري‌هاي نوين

چكيده نگراني‌هاي زيست محيطي درباره پديده گرم شدن جهاني و نياز به كاهش توليد گاز كربنيك انگيزه لازم را براي جستجوي راه‌هاي بهبود بازدهي انرژي به بار‌آورد. پيل سوختي كه يك مبدل انرژي پر بازده‌اي است و انرژي شيميايي را مستقيما به برق تبديل مي‌كند، جايگزين مناسبي براي سيستم‌هاي توليد توان حرارتي مي‌باشد. در اين پايان نامه سعي شده‌است تا عوامل تاثير گذار بر روي عملكرد پيل سوختي غشاء پليمري مورد بررسي قرار گيرد. در نتيجه با ساخت يك نمونه پيل سوختي غشاء پليمري كه داري پنج سل مي‌باشد اين عوامل تاثير گذار را مورد بررسي قرار مي‌دهيم‌. عوامل تاثير گذاري چون نوع ‌كانال‌هاي طراحي شده بر روي صفحات دوقطبي، تاثير فشار سوخت، تاثير افزايش دما، تاثير رطوبت و‌... با تست‌هاي مختلف مورد بررسي قرار مي‌گيرد و بهينه ترين حالت را براي يك نمونه پيل سوختي غشاء پليمري تعيين مي‌نماييم. پيل‌هاي سوختي غشاء پليمري با توجه به نياز مي‌توان در ظرفيت‌هاي مختلف طراحي و ساخته شوند. براي بالا بردن ظرفيت پيل‌هاي سوختي تعداد سل‌هاي پيل و همچنين مساحت سطح فعال مجموعه‌غشاء-الكترود را افزايش مي‌دهند. براي ساخت يك نمونه پيل سوختي غشاء پليمري بايد پارامترها و قسمت‌هاي مختلفي از آن محاسبه و طراحي شوند. پارامترهاي چون: طراحي ‌كانال‌هاي كاتد، ‌كانال‌هاي آند، تعبيه سوراخ‌ها براي ورود و خروج گاز هيدروژن و اكسيژن و طراحي و انتخاب نوع جنس صفحات دوقطبي، طراحي و انتخاب نوع جنس صفحات انتهايي انتخاب نوع مجموعه‌غشاء الكترود و‌...‌. پس از آنكه پيل سوختي طراحي و ساخته شد نوبت به تست آن در شرايط‌هاي مختلف مي‌رسد. شرايطي چون تاثيرات دما در عملكرد پيل سوختي غشاءپليمري و تاثيرات فشار پيل سوختي در توان خروجي و‌...‌. كه با استفاده از آزمايش‌هاي مختلف كه بر روي آن صورت مي‌گيرد، مي‌توان بهينه ترين حالت را براي پيل سوختي مورد نظر پيدا نمود. واژه‌هاي كليدي: پيل سوختي غشاء پليمري، ساخت پيل سوختي cell 5‌، عوامل موثر بر عملكرد پيل سوختي

1395/11/11

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Environmental concerns about global warming an​d The need to reduce carbon dioxide motivated to seek ways to improve energy efficiency to be obtained. Fuel cell is an efficient converter an​d Converts chemical energy directly into electricity; Is a good alternative for thermal power generation systems. There are different types of fuel cells That they are often categorized according to their electrolyte. In this thesis has tried to Factors to be considered on their performance. As a result, a fuel cell was built that have 5 cell. We investigated the influence factors. Influencing factors such as: Design anode an​d cathode channels on the bipolar plates; The impact of fuel pressure; The effect of temperature, humidity an​d … will be examined with Various tests. We determine the most optimal state for a fuel cell. polymer membrane fuel cells according to need can be designed in various capacities. To increase capacity of fuel cells can be used to increase the surface area an​d number of cells. To create a sample polymer membrane fuel cell must be designed an​d calculated parameters an​d different parts of it. Parameters such as: Channel design of the cathode, anode channels, embedded holes for entry an​d exit of hydrogen gas an​d oxygen an​d design an​d choosing the bipolar plates, end plates to choose the kind of design an​d selection of materials an​d membrane electrode. After the design an​d manufacture of fuel cells should be tested. Conditions such as temperature changes an​d the effect of pressure on power output an​d fuel cell performance and…. Using different tests on which it is made, can be the most optimal mode for the fuel cell to be found. Keywords: Polymer membrane fuel cell, fuel cell manufacturing 5 cell, the factors affecting fuel cell performance