fa بررسی اثر شرایط عملکردی بر مکانیزم‌های خرابی در پیل سوختی پلیمری مدل هاي برنامه ريزي انرژی Energy Planning Models پژوهشي Research افت عملکرد یکی از محدودیت‌های عمده در کاربردهای عملی پیل‌های سوختی غشاء پلیمری می‌باشد. عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری تحت تاثیر عوامل گوناگونی از جمله طراحی پیل سوختی، مونتاژ، خرابی مواد، شرایط عملکردی و ناخالصی‌ها یا آلوده کننده‌ها می‌باشد. با اینکه افت عملکرد در پیل های سوختی غیر قابل اجتناب است، اما میزان این افت‌ها(از طریق درک جامعی از مکانیسم‌های ایجاد خرابی در پیل‌های سوختی) قابل کمینه شدن است. در کار حاضر، پیل سوختی تک سلولی مورد مطالعه قرار گرفته است. غشاء و لایه کاتالیستی ( الکترود‌های آند و کاتد) به عنوان اجزاء مهمی که تحت تاثیر خرابی هستند، در نظر گرفته شده است. مدل بکار گرفته شده در این کار، خرابی لایه‌های مذکور ( خرابی پلاتین در لایه کاتالیستی، نازک شدن و خشک شدن غشاء) را به طور مداوم، در طول عمر پیل سوختی نشان می‌دهد. هدف این مقاله بررسی تاثیر شرایط عملکردی پیل سوختی بر ‌روی افت عملکرد سیستم و نرخ خرابی می‌باشد، با اعمال مدل توسعه یافته بر‌روی یک مورد خاص، نتایج ارائه و تحلیل شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که در دما و فشار بالا و رطوبت میانی، مکانیسم‌های خرابی نرخ رشد بیشتری دارند و بر روی دوام و پایداری پیل سوختی تاثیرگذارند. Performance degradation remains as one of the primary limitations for practical applications of proton exchange membrane (PEM) fuel cells. The performance of a PEM fuel cell stack is affected by many internal and external factors, such as fuel cell design and assembly, degradation of materials, operational conditions, and impurities or contaminants. Performance degradation is unavoidable, but the degradation rate can be minimized through a comprehensive understanding of degradation and failure mechanisms. In present work, a single PEM fuel cell is investigated. Membrane and catalyst layers (anode and cathode electrodes) are considered as the critical components that affect the degradation of the cell. The model used in this work, diagnosis degradation of those layers (platinum degradation in catalyst layers and membrane thinning and dehydration in polymer membrane) and demonstrate degradations continuously, during fuel cell life time. The aim of this paper is to investigate the impact of operational condition of a single PEM fuel cell on the system performance, afterwards developed model applied to a case study and results are presented. Results indicate, at high temperature and pressure, and low humidity degradation mechanisms accelerated, these faulty conditions are amongst the most critical for fuel cell durability. پیل سوختی غشاء پلیمری، عملکرد، مکانیسم خرابی، مدل‌سازی، شرایط عملیاتی PEM fuel cell, Performance, Degradation mechanism, Modeling, Operational condition 0 0 http://necjournals.ir/browse.php?a_code=A-10-1-21&slc_lang=fa&sid=1 ترنم پرهیزگار Parhizkar@sharif.energy.ir 1003194753284600945 1003194753284600945 Yes رامین روشندل Roshandel@sharif.edu 1003194753284600946 1003194753284600946 No امیرعباس طهماسبی Tahmasbi@energy.sharif.ir 1003194753284600947 1003194753284600947 No