| Индекс УДК | 544.6 |
|
Переходная характеристика микрогидроструйного топливного элемента М. С. Феали |
|
| Аннотация | Массоперенос к каталитическому слою на поверхности электрода микрогидроструйного топливного элемента тормозится диффузионным пограничным слоем. Поэтому исследование переходных характеристик микрогидроструйного топливного элемента, связанных с изменением оперативных условий его функционирования – отнюдь не тривиальная задача. В настоящей работе исследованы переходные процессы в микрогидроструйном топливном элементе, вызванные изменением нагрузочного напряжения, с применением переходных трехмерных, двухфазных и неизотермических численных моделей. Предложена модель на основе программы COMSOL Multiphysics и сформулированы определяющие уравнения на основе законов сохранения массы, количества движения, вещества и электрического потенциала. Эта модель позволяет оценить влияние главного динамического аспекта функционирования микрогидроструйного топливного элемента (влияние массопереноса), она принимает в расчет переходный конвективный и диффузионный перенос и позволяет предсказать концентрацию вещества. Результаты моделирования показали, что на стадии изменения напряжения переходный ток отстает от напряжения, и это отставание характеризуется константой времени транспорта реагирующих частиц. Кроме того, результаты моделирования показали, что на этой стадии существует отклонение плотности тока как вверх, так и вниз. Ограниченный массоперенос в диффузионном пограничном слое вызывает отставание во времени между ступенчатым изменением наложенного потенциала и изменением в распределении реагента на поверхности электрода. Во время ступенчатого изменения (уменьшения или увеличения) напряжения первоначальное повышение или понижение концентрации реагента у поверхности электрода вызывает превышение (или снижение) плотности тока. Результаты моделирования также показали, что характеристики такого превышения (или снижения) можно изменять в соответствии с различными значениями функциональных параметров этого топливного элемента. |
| Название источника | Электрохимия |
| Место и дата издания | 2020 |
| Прочая информация | Т. 56, № 5. - С. 463-474 |
