Nghiên cứu truyền nhiệt cho kênh làm mát pin nhiên liệu PEM
Một nhóm nghiên cứu tại Khoa Kỹ thuật Năng lượng của Đại học Seville và các cộng tác viên tại AICIA và Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân ở Trung Quốc đã đạt được hiểu biết sâu sắc hơn về quá trình làm mát của các ngăn xếp pin nhiên liệu màng điện phân polyme (PEM) và mối quan hệ với sự thay đổi nhiệt độ trong màng.
Cuộc điều tra dựa trên phân tích số về truyền nhiệt cho các kênh làm mát kiểu serpentine trong pin nhiên liệu PEM, đánh giá ảnh hưởng của các điều kiện vận hành để thiết lập mối tương quan mới cho hiệu suất truyền nhiệt, tức là số Nusselt.
Kết quả xác định rằng lưu lượng khối chất làm mát và độ dẫn nhiệt của tấm lưỡng cực có tác động lớn hơn đến khả năng làm lạnh của một ngăn xếp PEMFC. Những phát hiện này được công bố trên tạp chí Energy .
Việc làm lạnh các ngăn xếp đóng vai trò quan trọng trong thiết kế các ngăn xếp PEMFC vì việc làm mát thích hợp giúp giảm thiểu rủi ro do sự chênh lệch nhiệt độ quá mức dẫn đến sự xuống cấp và ảnh hưởng bất lợi đến tính toàn vẹn của màng. Do đó, việc làm lạnh các ngăn xếp đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả và độ bền của một ngăn xếp PEM.
Khả năng làm lạnh của ngăn xếp PEM đã được nghiên cứu thông qua mô phỏng động lực học chất lưu tính toán (CFD) trong một ô diện tích hoạt động 100 cm2 với các kênh làm mát kiểu serpentine, thay đổi loại chất làm mát, lưu lượng khối, điện trở tiếp xúc nhiệt, vật liệu tấm lưỡng cực và thiết kế của các kênh làm mát. Một mối tương quan truyền nhiệt mới đã được đề xuất với giá trị cho một phạm vi toàn diện các điều kiện hoạt động.
Kết quả chính của nghiên cứu này - mối tương quan mới cho số Nusselt đối với các ngăn xếp pin nhiên liệu PEM có thể được sử dụng cho nhiều điều kiện vận hành khác nhau - sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế hệ thống làm mát trong ngăn xếp PEM, cho phép các nhà nghiên cứu dự đoán liệu các thiết kế cuối cùng có dẫn đến sự xuống cấp hay không, do đó góp phần vào việc thiết kế các ngăn xếp có độ bền và hiệu suất lâu dài hơn.
Nghiên cứu truyền nhiệt cho kênh làm mát pin nhiên liệu PEM
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
