Proton Exchange Membrane Fuel Cells: Design, Modelling and Performance Assessment Techniques

این کتاب ویژگی‌های پیل‌های سوختی غشای تبادل پروتون (PEM) را با تمرکز بر استخراج مدل‌های المان محدود واقعی بررسی می‌کند. این کتاب همچنین نحوه راه‌اندازی سیستم‌های اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل داده‌ها و ویژگی‌های استاتیکی و دینامیکی پیل‌های سوختی PEM را به تفصیل توضیح می‌دهد. اصول طراحی و عملیات مانند پدیده پلاریزاسیون، تحلیل ترمودینامیکی و ولتاژ کلی به تفصیل پوشش داده شده است. حالت ها و مکانیسم های خرابی مانند گسل های دائمی، تخریب غشا و مدیریت آب. و مدل سازی و شبیه سازی عددی شامل مدل های نیمه تجربی، تک بعدی، دو بعدی و سه بعدی. برای دانشجویان فارغ التحصیل، محققین و مهندسانی که با طراحی و قابلیت اطمینان سلول های سوختی هیدروژنی، به ویژه سلول های سوختی غشای تبادل پروتون کار می کنند، مناسب است.

This book examines the characteristics of Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cells with a focus on deriving realistic finite element models. The book also explains in detail how to set up measuring systems, data analysis, and PEM Fuel Cells’ static and dynamic characteristics. Covered in detail are design and operation principles such as polarization phenomenon, thermodynamic analysis, and overall voltage; failure modes and mechanisms such as permanent faults, membrane degradation, and water management; and modelling and numerical simulation including semi-empirical, one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional models. It is appropriate for graduate students, researchers, and engineers who work with the design and reliability of hydrogen fuel cells, in particular proton exchange membrane fuel cells.