Naslov
Izbor temperaturnog polja u cilju poboljšanja radnih značajki membranskog gorivnog članka
(Temperature field selection in order to improve membrane fuel cell performance)

Autori
Tolj, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
15.02

Godina
2012

Stranica
103

Mentor
Barbir, Frano

Ključne riječi
PEM gorivni članak; Upravljanje vodom; Relativna vlažnost; Segmentirani model; Mollierov dijagram vlažnog zraka
(PEM fuel cell; Water management; Relative humidity; Segmented model; Humid air Mollier diagram)

Sažetak
U ovom doktorskom radu analizirana je mogućnost korištenja vode proizvedene u elektrokemijskoj reakciji u PEM gorivnom članku za unutarnje ovlaživanje zraka bez potrebe za vanjskim ovlaživačem. Razvijen je numerički pseudo 2-D model duž kanala gorivnog članka koji obuhvaća bilancu topline i tvari, količinu proizvedene vode i generirane topline kao i transport vode kroz polimernu membranu PEM gorivnog članka. Model i koncept verificirani su eksperimentalnim putem pomoću pet segmenata gorivnog članka koji su međusobno paralelno povezani. Temperaturu svakog pojedinog segmenta moguće je zasebno kontrolirati pomoću Peltier elemenata koji su povezani sa temperaturnim kontrolerima. Također, na izlazu iz svakog segmenta mjerena je temperatura i relativna vlažnost zraka. Pomoću rezultata dobivenih numeričkim putem pronađen je temperaturni profil zraka duž kanala gorivnog članka koji osigurava 100% relativnu vlažnost cijelom dužinom kanala. Eksperimentom je potvrđeno da je moguće održavati relativnu vlažnost zraka blizu linije zasićenja cijelom dužinom kanala bez prethodnog vanjskog ovlaživanja zraka. Dobivene su bolje radne značajke gorivnog članka u slučaju nametanja temperaturnog polja koje osigurava približno zasićeno stanje zraka, nego u izotermalnom slučaju. Ovaj koncept moguće je primijeniti i na svežanj gorivnog članka što bi rezultiralo pojednostavljenjem popratnog sustava bez prethodnog vanjskog ovlaživanja zraka.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA