COMPUTATIONAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF THE INLET PRESSURE AND THE POROSITY OF GAS DIFFUSION LAYER ON THE PEM FUEL CELL PERFORMANCE
Résumé
La pile à combustible à une membrane échangeuse de protons est un dispositif électrochimique qui convertit l’énergie chimique directement en énergie électrique. L’objectif de cet article est de proposer un modèle numérique tridimensionnel de dynamique des fluides d’une pile à combustible à un seul canal direct. Dans ce travail, le flux de gaz est considéré laminaire, transitoire, non isotherme et incompressible. Les équations de conservation de masse, de mouvements et d’espèces sont présentées et la simulation est réalisée à l'aide de l'outil méthode des volumes finis du logiciel ANSYS FLUENT basé sur une technique de calcul spécifique à la dynamique des fluides. Les résultats expérimentaux des courbes de polarisation montrent comment la performance de la pile à combustible PEM varie sous l'effet des paramètres de fonctionnement considérés, à savoir la pression d'entrée et la porosité de la couche de diffusion gazeuse. Comparé aux résultats expérimentaux et de modélisation publiée dans la littérature, ce travail donne un bon accord qualitatif.
