view in publisher's site

Thermodynamic analysis of a Proton Exchange Membrane fuel cell

Highlights•Energy efficiency of experiment was higher than energy efficiency of parametric results.•Increasing temperature and pressure have enhanced the specific physical exergy of all reactants and products.•Increment in pressure and temperature have raised the exergy efficiency of system.•Rise in power output decreased exergy efficiency of system due to irreversibilities such as heat losses.•More feasible and exact process assessment have obtained from exergy analysis rather than energy analysis.AbstractIn this study, energy and exergy analyses of a 1 kW Horizon H-1000 XP Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cell has been investigated. A testing apparatus has been established to analyze the system efficiencies based on the first and second laws of thermodynamics. In this mechanism pure hydrogen has been directly used as a fuel in compressed gas formation. Purity of hydrogen was above 99.99%. The system performance was investigated through experimental studies on energy and parametric studies on exergy by changing the operating pressure and operation temperature. The results showed that the energy efficiency of PEM fuel cell is 45.58% for experimental study and 41.27% for parametric study at full load. Also, 2.25% and 4.2% performance improvements were obtained by changing the operating temperature ratio (T/T0) from 1 to 1.2 and operating pressure ratio (P/P0) from 1 to 2, respectively.

تحلیل Thermodynamic پیل سوختی Membrane مبادله پروتون

کاره‌ای مهم: بهره‌وری انرژی آزمایش بیشتر از راندمان انرژی نتایج پارامتری بود. افزایش دما و فشار، اکسرژی ویژه فیزیکی همه واکنش دهنده‌ها و محصولات را افزایش داده‌است. * در فشار و دما بازده اگزرژی سیستم را افزایش داده‌اند. افزایش در خروجی توان بازده اگزرژی سیستم را به دلیل to مانند تلفات حرارتی کاهش می‌دهد. ارزیابی دقیق‌تر و دقیق‌تر فرآیند از تحلیل اکسرژی به جای انرژی analysis.Abst انرژی بدست‌آمده است. این مطالعه، تحلیل‌های انرژی و اگزرژی یک سلول سوختی با افق ۱ کیلو وات H Exchange (PEM)Membrane (PEM)بررسی شده‌است. دستگاه آزمایش برای تجزیه و تحلیل راندمان سیستم براساس قوانین اول و دوم ترمودینامیک ایجاد شده‌است. در این مکانیزم هیدروژن خالص به طور مستقیم به عنوان سوخت در تشکیل گاز متراکم مورد استفاده قرار گرفته‌است. خلوص هیدروژن از ۹۹ / ۹۹ % به دست آمد. عملکرد سیستم از طریق مطالعات تجربی در مورد انرژی و مطالعات پارامتری بر روی اگزرژی با تغییر فشار عملیاتی و دمای عملیاتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که راندمان انرژی پیل سوختی PEM برای مطالعه تجربی ۴۵.۵۸ درصد و برای مطالعه پارامتری در بار کامل ۴۱.۲۷ درصد است. همچنین، با تغییر نسبت دمای عملیاتی (T / T)از ۱ به ۱.۲ و نسبت فشار عملیاتی (P / P۰)از ۱ به ۲ به ترتیب، ۲.۲۵ % و ۴.۲ % بهبود عملکرد بدست آمد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.