Análisis y Simulación de Mono Celdas de Combustible Tipo PEM

Abstract

Las placas bipolares tienen un papel importante en el desempeño de la Celda de Combustible de Tipo de Membrana de Intercambio Protónico (PEMFC) por su efecto en la distribución los gases reactantes, la presión, la densidad de corriente, la temperatura, la gestión del calor y del agua generados durante la operación. En este artículo, se proponen cuatro diseños del campo de flujo y se comparan con una configuración de serpentín utilizando el método de dinámica de fluidos computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD por sus siglas en inglés) para resolver el conjunto de ecuaciones de continuidad, momento, energía, especies y electroquímica con el algoritmo SIMPLE como enfoque de solución. Los resultados obtenidos revelan que con un voltaje de operación de 0.4 V las geometrías propuestas mejoran la densidad de potencia de 22 – 40 %. Además, logran disminuir el agua en el cátodo en un 53 %. En última instancia, los resultados indicaron que el campo de flujo de insecto tiene un mejor rendimiento en comparación con la geometría convencional.