Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/3463
Title: ผลของรูปแบบช่องทางการไหลของแก๊ซต่อสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม
Other Titles: Effect of gas flow channel pattern on the performance of pem fuel cell
Authors: กรกนก หงษ์ทอง
Advisors: เก็จวลี พฤกษาทร
ไพบูลย์ ศรีภคากร
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: kejvalee@sc.chula.ac.th
Subjects: เซลล์เชื้อเพลิง
เมมเบรน (เทคโนโลยี)
การไหลของก๊าซ
Issue Date: 2547
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: สร้างแบบจำลองสามมิติ หนึ่งวัฏภาคสำหรับเชลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอน ขนาด 2.25x2.25 ตารางเซนติเมตร ซึ่งขั้วแอโนดและแคโทดถูกสร้างขึ้นแยกเป็นอิสระจากกัน โดยโปรแกรม FLUENT 4.5 เพื่อศึกษาอิทธิพลของรูปแบบช่องทางการไหลของแก๊ส ที่มีต่อสมรรถนะของเซลล์ฝั่งขั้วแอโนดและแคโทดตามลำดับ ผลจากการคำนวณโดยแบบจำลองพบว่า รูปแบบช่องทางการไหลของแก๊สไม่มีอิทธิพลต่อสมรรถนะของเชลล์เชื้อเพลิงฝั่งขั้วแอโนด เนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของไฮโดรเจนมีค่าความหนาแน่นกระแสสมดุลสูง ในขณะที่รูปแบบช่องทางการไหลของแก๊ส มีอิทธิพลต่อสมรรถนะของเชลล์เชื้อเพลิงฝั่งขั้วแคโทดเป็นอย่างมาก การพัฒนาสมรรถนะของเชลล์เชื้อเพลิงฝั่งขั้วแคโทด สามารถทำได้โดยการเลือกใช้ช่องทางการไหลของแก๊สแบบ interdigitated design ที่มีสันกั้นระหว่างช่องทางการไหลกว้างๆ ซึ่งในกรณีศึกษานี้พบว่าที่ศักย์ไฟฟ้าเกิดตัวฝั่งขั้วแคโทคมีค่า 0.7 โวลต์ การใช้ช่องทางการไหลของแก๊สแบบ interdigitated design ที่มีสันกั้นระหว่างช่องทางการไหลของแก๊ส 20.5 มิลลิเมตร สามารถเพิ่มสมรรถนะของเซลล์ได้สูงสุดถึง 150% เมื่อเทียบกับการใช้ช่องทางการไหลของแก๊สแบบ conventional design และ 43% เมื่อเทียบกับการใช้ช่องทางการไหลของแก๊สแบบ interdigitated design ที่มีสันกั้นระหว่างช่องทางการไหลของแก๊ส 1 มิลลิเมตร งานวิจัยนี้ได้ตรวจสอบผลที่ได้จากแบบจำลอง โดยทดสอบสมรรถนะของเชลล์เปรียบเทียบกับผลจากแบบจำลอง พบว่าผลของแบบจำลองและผลการทดลองมีความสอดคล้องกันเชิงแนวโน้ม แต่เมื่อใช้ช่องทางการไหลแบบ interdigitated design ที่มีสันกั้นระหว่างช่องทางการไหลของแก๊ส 20.5 .มิลลิเมตร ทางขั้วแคโทดพบว่า เกิดปัญหาน้ำขังภายในเชลล์ซึ่งแบบจำลองไม่สามารถทำนายปรากฏการณ์นี้ได้
Other Abstract: To study the effect of the the gas flow channel patterns on the PEM fuel cell performance. Three-dimensional, single phase, compressible and isothermal model for 2.25x2.25 sq.cm. of anode and cathode of PEMFC was performed separately by utilizing a commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software, FULENT 4.5. The model's results showed that the gas flow channel pattern does not have the effect on the anode cell performance due to the high value of hydrogen oxidation's exchange current density, whereas it plays an important role on the cathode cell performance. The cathode cell performance can be improved by using the large shoulder interdigitated design on the cathode side. As a result, interdigitated design with 20.5 mm. shoulder width can promote the cathode cell performance by 150% and 43% over the conventional design and 1 mm. shoulder width interddigitated design at 0.7 V of cathode cell overpotential, respectively. Moreover, the consistent check between model's prediction and laboratory testing's result were also investigated by comparison between the result from model and cell performance testing in laboratory. The consistence between them were showed. However, the model could not detect cathode flooding problem when 20.5 mm. shoulder width interdigitated design was used at the cathode side
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2547
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เคมีเทคนิค
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/3463
ISBN: 9741760361
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Kronkanok.pdf3.76 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.