research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
STRUCTURAL DESIGN OF SERPENTINE GAS CHANNEL IN FUEL CELL
التصميم البنيوي للقناة الغازية الملتفة في خلية الوقود

Author: Nawras H. Mostafa Qusay R. Al-Hagag
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2008 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 162-176
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Fuel and oxidant gas delivery plate, or fuel cell plate, is a key component of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell. To develop low-cost and high performance fuel cell plates, advanced computer modeling and finite element structure analysis are used as useful tools for the optimization of the plates at the early design stage.In a fuel cell application, these fuel cell plates are routinely heated up to 80oC with structure pressure loads. The temperature induced thermal stresses is found to be much higher that the structure loading stress. Thus, the thermal stresses plays a key role in the structure design and optimization of the plates.To carry out the analysis, a model of the serpentine plate is analyzed using finite element analysis model for both linear and nonlinear elasticity analysis. Design optimization is applied to minimize the maximum stress within the plate, subject to constraint with both geometry and material parameters as design variables. The study reveals the characteristics of the printed plates, and provides guidelines for the structure and material design of the fuel cell plate.

تعتبر صفيحة تحرير كل من الوقود و الغازات المؤكسدة أو ما يسمى بصفيحة خلية الوقود, الجزء الرئيسي لخلية الوقود ذات غشاء التبادل ألبروتوني. ولأجل تطوير أداء صفيحة خلية الوقود مع تقليل كلفتها, تم استخدام طريقة العناصر المحددة للتحليل البنيوي و الحاسوب عالي النمذجة كأداة نافعة لتحسين صفائح خلايا الوقود في الوقت الحالي. خلال عمل خلية الوقود, يتم رفع درجة حرارة الصفائح إلى 80 درجة مئوية و بشكل متكرر مع وجود أحمال بنيوية. هذه الحرارة تؤدي بالنتيجة إلى تكوين اجهادات حرارية أعلى من اجهادات التحميل البنيوي. لهذا فأن الاجهادات الحرارية تلعب دوراً أساسيا في التصميم البنيوي لتلك الصفائح. تم تحليل صفيحة من النوع الملتف باستخدام طريقة العناصر المحددة في حالة المرونة الخطية و اللاخطية. تم تطبيق كمالية التصميم و ذلك لتقليل أعظم إجهاد ضمن صفيحة خاضعة لتقييد في الأبعاد الهندسية وفي خواص المادة كمتغيرات تصميمية. أظهرت الدراسة مميزات الصفائح المطبوعة و طريقة تصميم صفيحة خلية الوقود.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2008 (1)