محاسبه تعداد، قطر و فرکانس تولید حباب‌های در حال صعود در سلول‌ الکتروشیمیایی باتری‌ها

اهمیت تبدیل انرژی در کاربری­ های آینده باعث تحقیقات بسیاری برای ارزیابی فرآیند­های الکتروشیمیایی شده است. در موارد خاص مورد مطالعه، اندازه ­گیری کمیت ­های حاضر در واکنش ­های الکتروشیمیایی با روش­های عددی موجود امکان­پذیر نیست در نتیجه می­ بایست روش ­های جایگزین توسعه یابد. یکی از این روش ­ها، بررسی واکنش ­های تکاملی گازهای حاصل از واکنش با کمک نرم­افزار­های محاسباتی است. سامانه­ های الکتروشیمیایی از مدیریت ضعیف و عدم تنظیم حباب­ های گاز در حال صعود آسیب می­ ییند. درک بهتر از رفتار حباب­ ها برای کمک به کاهش قدرت بیش از حد حباب­ های تولید­شده، صرفه ­جویی در انرژی و رفع موانع انتقال جرم طی واکنش­ های شیمیایی به ­کار می­ رود. یک نکته بسیار مهم در این زمینه، بررسی تعداد حباب­ها، مقدار و فرکانس تولید آن­ها است به­ طوریکه در فرآیند الکتروشیمیایی و در اثر انجام واکنش، حباب گاز تشکیل می­ گردد و این حباب­ های گاز تولیدشده بر روی سطوح الکترود قرار می­ گیرد و مانع از برخورد سیال به سطح الکترودشده و شارژ باتری رخ نمی ­دهد که به این پدیده مقاومت حبابی می­ گویند. برای جلوگیری از رخ دادن این پدیده می­ توان با دخیل کردن پارامتر­هایی نظیر تغییر در انرژی سطحی سامانه با استفاده از سرفکتنت­ های خاص، تعداد، اندازه و نرخ تولید آن­ها را کنترل کرد. اساس این بررسی طی آزمایش سرعت ­ستجی ذرات[1] صورت پذیرفت. نرم­ افزار مورد استفاده در این تحقیق برای بررسی کمی رفتار­های فوق، نرم ­افزار متلب است. در ادامه استفاده از دستور­های مهم این نرم­ افزار جهت رسیدن به اهداف تحقیق اشاره می ­گردد   [1] Particle image Velocimetry(PIV)

کلیدواژه ها:

باتری شناور ، هیدرودینامیک حباب ، قطر اندازه حباب ، تعداد حباب ، فرکانس تولید حباب ، سرعت سنجی ذرات