La diffusion des gaz

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
I.1 INTRODUCTION
I.2 ENJEUX ECONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX
I.3 LES PILES A COMBUSTIBLE ETAT DE L’ART
I.3.2 BREF HISTORIQUE [1, 2,3]
I.3.2 LA FILIERE D’HYDROGENE
I.3.3 LES DIFFERENTES TECHNOLOGIES DES PACS
I.3.3.1 Les piles à oxyde solide (SOFC)
I.3.3.2 les piles à sel (carbonate) fondu (MCFC)
I.3.3.3. Les piles alcalines (AFC)
I.3.3.4. Les piles à électrolyte acide
I.3.3.5. La pile à acide phosphorique (PAFC)
I.3.3.6. La pile E P S (PEMFC)
I.3.4. DOMAINES D’APPLICATIONS DES PILES A COMBUSTIBLE
I.3.4. 1 .Les applications transports
I.3.4.2. Les applications stationnaires
I.3.4.3.Les applications portables
I.4 LA PILE PEMFC (PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL)
I.4 .1. GENERALITES SUR LA PEMFC
I.4 .2.PRINCIPE
I.4 .3.ARCHITECTURE DE LA PEMFC
1.4.3.1. Les électrodes (anode et cathode)
I.4 .3. 2. L’électrolyte (membrane)
I.4 .3. 3. Les plaques bipolaires ([30], [31])
I.4 .3. 4. Les couches de diffusion
I.5 AVANTAGES ET INCONVENIENTS
I.5.1. LES AVANTAGES
I.5.2.LES INCONVENIENTS
I.6 TRAVAUX DE THESE
I.7 .CONCLUSION
Chapitre II Caractérisation des phénomènes ayant lieu dans le catalyseur d’une PEMFC
II.1 INTRODUCTION
II.2 DESCRIPTION DES PHENOMENES AYANT LIEU DANS LE CATALYSEUR D’UNE PEMFC
II.2.1 Transport d’eau
II.2.2 Phénomènes ohmiques Transport des protons
II.2.3 Phénomènes électrochimiques
II.2.4 Phénomènes fluidiques
II.2.5 La diffusion des gaz
II.2.6 Phénomènes de perméation des gaz
II.2.7 Phénomènes thermiques
II.2.8 La courbe de polarisation
II.3 OBJECTIFS STRATEGIQUES
II.4 CONCLUSION
III.1 INTRODUCTION
III.2 ANSYS-FLUENT [48]
III.3 LA METHODE DES VOLUMES FINIS
III.4 LES ETAPES DE SIMULATION
III.4.1 LE MODELE PHYSIQUE
III.4.2 LE MODELE MATHEMATIQUE [49]
III.4.2.1 Modèle électrochimique
III.4.2.2 Les équations de transport massique
III.4.2.3 Equation d’Energie
III.4.3 LE MAILLAGE
III.4.4 ZONES ATTRIBUES
III.4.5 HYPOTHESES
III.4.6. LES PARAMETRES PHYSIQUES
III.4.7 LES CONDITIONS AUX LIMITES
III.5 CRITERE DE CONVERGENCE
III.5.1 VERIFIER LA DENSITE COURANTE RAPPORTEE
III.5.2 CALCULER LE FLUX COURANT A TRAVERS LES TERMINAUX
III.5.3 MESURER LA CONSOMMATION DES ESPECES DU REACTIF
III.6 CONCLUSION
IV.1 INTRODUCTION
IV.2 LA COURBE DE RESIDU
IV.3 RESULTATS ET DISCUSSIONS
IV .3.1 VARIATION DE DENSITE DU COURANT (A/M2)
IV .3.2 VARIATION DE LA FRACTION MASSIQUE DE H2
IV .3.3 VARIATION DE LA FRACTION MASSIQUE D’O2
IV .3.4 VARIATION DE LA FRACTION MASSIQUE DE H2O
IV .3.5 VARIATION DE LA TEMPERATURE STATIQUE (K)
IV .3.6 CONTOUR DE LA TEMPERATURE STATIQUE DU CATALYSEUR ET LA COUCHE DE DIFFUSION
IV.4 INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LES PERFORMANCES
IV.5 CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
Bibliographie