يتمتع التحليل الكهربائي للهيدروجين بغشاء تبادل البروتون (PEM) بآفاق تطبيق واسعة، ولكنه لا يزال يعاني من عيوب مثل ارتفاع تكلفة المعدات وضعف المتانة. يمكن لتحسين تصميم القنوات تعزيز توزيع الحرارة والرطوبة بالتساوي في PEM، مما يطيل عمر الخلية الكهربائية. لتحسين أداء خلايا التحليل الكهربائي PEM، تم تصميم ومحاكاة نموذج مجرى متموج ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج COMSOL، ودراسة منحنيات الاستقطاب، وتوزيع المتفاعلات والنواتج، وتوزيع درجة الحرارة لخلايا ذات هياكل متموجة بترددات مختلفة، كما تم التحقيق في تأثير تغير سرعة التدفق بعد إضافة الهيكل المتموج على أداء الخلية. أظهرت النتائج أن الخلية ذات القنوات المتموجة تتمتع بتحسين كبير في نقل الحرارة والكتلة مقارنة بالقنوات المستطيلة التقليدية، مع أداء استقطابي أفضل؛ عند تردد موجة مقداره 1.0، زادت كثافة التيار بنسبة 2.1٪، وانخفض متوسط الحجم الجزئي للغاز في طبقة التحفيز الموجب بنسبة 3.7٪، مما أدى إلى أفضل أداء شامل. يمكن أن توفر هذه الاستنتاجات مرجعاً لتصميم قنوات خلايا التحليل الكهربائي PEM.

غشاء تبادل البروتون;تحليل ماء الهيدروجين;دراسة محاكاة;تصميم القناة