Disserta????o
Estudo da geometria de canais de fluxo em c??lulas a combust??vel tipo PEMFC utilizando fluidodin??mica computacional
Study of flow channel geometries in PEM fuel cells using computational fluid dynamics
Registro en:
10.11606/D.85.2014.tde-19022015-141713
Autor
PAULINO, ANDRE L. dos R.
Resumen
Neste trabalho foram analisados diferentes par??metros geom??tricos para canais de fluxo em c??lulas a combust??vel tipo PEMFC e sua influ??ncia no desempenho do sistema, utilizando a fluidodin??mica computacional. Na an??lise dos modelos matem??ticos, verificou-se que o modelo de aglomerado inundado descreve com maior fidelidade o comportamento de c??lulas a combust??vel, enquanto as equa????es de Butler-Volmer n??o consideram as perdas por transporte de massa. Foram avaliadas as se????es transversais retangular, trapezoidal e em degrau. O modelo com canais de se????o retangular apresentou desempenho el??trico ligeiramente superior, por??m os canais com se????o trapezoidal propiciam um melhor gerenciamento de ??gua. Em todos os aspectos estudados, os canais com se????o em degrau se comportaram de forma an??loga aos canais com se????o trapezoidal, por??m sua constru????o ?? menos complexa. Tamb??m foram analisadas as configura????es serpentina e interdigitada em c??lulas de 5 cm??, e sua influ??ncia na uniformidade da densidade de corrente. N??o foram observadas diferen??as significativas quanto ?? efici??ncia el??trica entre c??lulas com as duas configura????es. A configura????o interdigitada propiciou distribui????o mais uniforme de gera????o de corrente, pois os reagentes s??o fornecidos em alta concentra????o por uma maior ??rea da c??lula. Assim, esta configura????o ?? prefer??vel para aumento de escala. Disserta????o (Mestrado em Tecnologia Nuclear) IPEN/D Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP