تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم تولید توان پیل سوختی غشایی تبادل پروتونی در یک هواپیمای بدون سرنشین

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 استاد دانشگاه مالک اشتر

چکیده

امروزه، سیستم‌های پیل سوختی در سیستم‌های انرژی مورد استفاده قرار گرفته و استفاده از این سیستم‌ها باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی و ارائه سیستمی با بازده بالا شده است. اخیراً پیل سوختی غشایی تبادل پروتونی برای کاربردهای هوافضایی بویژه در هواپیمای بدون سرنشین (پهپاد) مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه، سیستمی برای تولید توان مورد نیاز در مراحل مختلف پرواز همانند برخاست، صعود، بیشینه سرعت و کروز استفاده شده است. همچنین یک مطالعه پارامتری برای نشان دادن تأثیر برخی پارامترهای کلیدی (از جمله چگالی جریان، مساحت سلول، مسافت طی شده برای برخاست، ضریب استوکیومتری هوا) روی پارامترهای عملکردی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مقادیر جریان برای توان مورد نیاز برای مراحل بیشینه سرعت، صعود، برخاست و کروز به ترتیب 8، 576/6، 593/5 و 098/2 آمپر می‌باشد. طبق نتایج حاصله افزایش مسافت بلند شدن منجر به کاهش توان مورد نیاز و هیدروژن ورودی سیستم می‌شود. همچنین با افزایش چگالی جریان، توان و هیدروژن مصرفی افزایش درحالی‌که بازده پیل سوختی و بازده اگزرژی کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات