Numerical study of PEM-water electrolysis process

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2022/vr/vr22-1923
Popis: Тенденция к возобновляемым источникам энергии и поиску Ð°Ð»ÑŒÑ‚ÐµÑ€Ð½Ð°Ñ‚Ð¸Ð²Ð½Ñ‹Ñ Ð¸ÑÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð² энергии постепенно расширяется в связи с растущими потребностями человечества и развитием Ð¿Ñ€Ð¾Ð¼Ñ‹ÑˆÐ»ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ¾Ð². Водородная энергетика является чистым источником энергии, и исследования в области электролиза, одной из Ñ‡Ð¸ÑÑ‚Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ð¹ производства водорода, становятся все более важными. Электролизер воды с протонным обменом, который является одним из типов электролизеров, Ð½Ð°Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ÑÑ в центре внимания этого исследования. Используя коммерческое программное обеспечение COMSOL Multiphysics, CFD-анализ выполняется при Ð´Ð²ÑƒÑ Ñ€Ð°Ð·Ð½Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð°Ñ , 20 ℃ и 80 ℃, с 3, 18, 23 электродными каналами PEMWE. Результаты объемной доли кислорода, скорости и давления на стороне анода, полученные в разное время, были оценены с использованием модели смеси, объединяющей воду и кислород. Замечено, что электролизер PEM работает более эффективно при 80 ℃. Точность Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ñ‚Ð²ÐµÑ€Ð¶Ð´Ð°ÐµÑ‚ÑÑ сравнением с аналогичными примерами исследования.
The trend toward renewable energy and the quest for alternative energy sources is gradually expanding due to the increasing demands of humanity and developing industrial processes. Hydrogen energy is a clean energy source and research into electrolysis, which is one of the clean hydrogen production technologies, is becoming more important. The proton exchange water electrolyser, which is one of the electrolyser types, is the focus of this research. Using COMSOL Multiphysics commercial software, CFD analysis is completed at two different temperatures, 20℃ and 80℃, with 3,18,23 electrode channels of PEMWE. The results of the oxygen volume fraction, velocity, and pressure on the anode side, which occurred at different times, were evaluated using a mixture model combining water and oxygen. It is observed that the PEM electrolyser cell performed more efficiently at 80℃. The accuracy of the data is confirmed through comparisons with similar study examples.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: