Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35927
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorพรพจน์ เปี่ยมสมบูรณ์-
dc.contributor.authorธนวัฒน์ กรณ์ทอง-
dc.contributor.otherจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์-
dc.date.accessioned2013-09-17T01:32:08Z-
dc.date.available2013-09-17T01:32:08Z-
dc.date.issued2554-
dc.identifier.urihttp://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35927-
dc.descriptionวิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554en_US
dc.description.abstractแบบจำลองสามมิติของเซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนถูกสร้างขึ้นเพื่อจำลองพลศาสตร์ของไหลและทำนายปรากฏการณ์การถ่ายโอนมวลสารในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม แบบจำลองมุ่งเน้นที่การศึกษาการไหลของของไหลในช่องการไหลของแก๊ส การกระจายตัวของแก๊สและโปรตอน การเกิดปฏิกิริยาในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งทางฝั่งแอโนดและฝั่งแคโทดและความหนาแน่นกระแสที่ได้ ในงานวิจัยนี้ได้สร้างแบบจำลองของเซลล์เชื้อเพลิงขนาด 5 ตารางเซนติเมตรซึ่งประกอบด้วยช่องการไหลของแก๊สแบบขนานและคดเคี้ยว ชั้นการแพร่แก๊ส ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาและเมมเบรนโดยใช้โปรแกรมการคำนวณทางพลศาสตร์ของไหลชื่อว่า ANSYS FLUENT 12.1 ตัวแปรต่างๆ ที่ใช้ในการคำนวณได้มาจากงานวิจัยอื่นๆ และจากการทดลอง ในงานวิจัยนี้เน้นศึกษาผลของความเร็วแก๊สขาเข้าและค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของโปรตอนที่มีต่อการกระจายตัวของแก๊สและโปรตอน อัตราการเกิดปฏิกิริยาและการกำจัดน้ำ จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าทางฝั่งแอโนด โปรตอนเคลื่อนที่ออกจากระบบมากขึ้นเมื่อความเร็วของแก๊สขาเข้ามากขึ้นอย่างไรก็ตามอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย สำหรับทางฝั่งแคโทดความเร็วของแก๊สขาเข้าที่มากขึ้นยังช่วยกำจัดน้ำที่เกิดจากปฏิกิริยาได้ดีขึ้น ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้ความหนาแน่นกระแสและสมรรถนะของเซลล์เพิ่มขึ้น ในส่วนของผลกระทบจากค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของโปรตอนแสดงให้เห็นว่าเมื่อค่าสัมประสิทธิ์มีค่าลดลงจะทำให้โปรตอนมีปริมาณสะสมมากขึ้นเนื่องจากโปรตอนแพร่ได้ช้าลงและถูกเคลื่อนที่ได้ยากขึ้น และในส่วนของผลจากความแตกต่างของช่องทางการไหลพบว่าช่องการไหลแบบคดเคี้ยวให้ผลของการกำจัดน้ำและการกระจายตัวของแก๊สออกซิเจนฝั่งแคโทดดีกว่าช่องการไหลแบบขนานen_US
dc.description.abstractalternativeA three-dimensional model of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) has been developed for simulating the fluid dynamics and predicting the transport phenomena in PEMFC. The model was focusing on fluid flow in gas flow channel, gas and proton distributions and reactions on catalyst layers for both anode and cathode sides and current density. In this work, a 5 cm² PEM fuel cell consisting of gas flow channel with parallel and serpentine types, gas diffusion layer, catalyst layer and membrane was developed under commercial software, namely ANSYS FLUENT 12.1, using computational fluid dynamics (CFD) technique. All model parameters were determined from published literature and the experiment. This study is focused on the impact of gas inlet velocity and proton diffusion coefficient on gas and proton distributions, reaction rate and water removal. The results show that more protons flow out by increasing the gas inlet velocity on the anode side even if the reaction rate is increasing because the reaction rate is slightly increasing. Moreover, the increase of the gas inlet velocity improves the generated water removals that enhance the rate of reaction on the cathode side. Subsequently it increases current density and the cell performance. In the case of the effect of the proton diffusion coefficient show that the decreasing of coefficient will increase the proton accumulation because protons diffuse slower and move harder. The result from different gas flow channels shows that the serpentine flow field gives an oxygen distribution and water removal better than parallel flow field.en_US
dc.language.isothen_US
dc.publisherจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยen_US
dc.relation.urihttp://doi.org/10.14457/CU.the.2011.651-
dc.rightsจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยen_US
dc.subjectเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน -- การจำลองระบบen_US
dc.subjectProton exchange membrane fuel cells -- Simulation methodsen_US
dc.titleแบบจำลองเชิงพลวัต 3 มิติของเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มขนาด 5 ตารางเซนติเมตรen_US
dc.title.alternativeThree-dimendional dynamic model of 5 cm² PEM fuel cellen_US
dc.typeThesisen_US
dc.degree.nameวิทยาศาสตรมหาบัณฑิตen_US
dc.degree.levelปริญญาโทen_US
dc.degree.disciplineเคมีเทคนิคen_US
dc.degree.grantorจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยen_US
dc.email.advisorpornpote@sc.chula.ac.th-
dc.identifier.DOI10.14457/CU.the.2011.651-
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
thanawat_ko.pdf4.55 MBAdobe PDFView/Open


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