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Dissertação

Experimental study of a venturi ejector for passive recirculation of hydrogen in PEM fuel cell systems EVALUATED

Detalhes: Este estudo pretende explorar uma oportunidade de aumentar a efficiência de sistemas com células de combustível PEM substituindo a bomba de recirculação de hidrogénio por uma solução passiva, um ejetor de venturi. Uma abordagem experimental foi implementada onde múltiplos factores que caracterizam as condições de funcionamento de uma célula de combustível foram estudados. Nomeadamente, foram obtidas curvas I-V, caudais de consumo de hidrogénio e ar, as quedas de pressão no ânodo e no cátodo foram registadas, assim como as temperaturas e humidades relativas. Estas variáveis foram obtidas para um sistema com ânodo aberto, com uma bomba de recirculação e com um ejetor de venturi. Os resultados deste estudo validam parcialmente a utilização do ejetor de venturi estudado. O estudo mostra que os sistemas têm curvas I-V estáveis, perfis de consumo de hidrogénio e ar e quedas de pressão no ânodo semelhantes. No entanto, o caudal de recirculação imposto pelo ejetor de venturi revelou-se insuficiente para manter uma humidade relativa no ânodo acima de 40%, à temperatura da stack, 65°C. Finalmente, a utilização do ejetor para recirculação de hidrogénio resulta numa poupança de 60% do consumo de energia quando comparado com a utilização da bomba.
Keywords: Células de combustível, Recirculação ativa de hidrogénio, Recirculação passiva, Ejetor de venturi

Discussão: julho 8, 2022, 9:0