امروزه در میان روش‌های تولید انرژی الکتریکی، پیل سوختی هیدروژنی مورد توجه صنایع نظامی، فضایی و خودروسازی و ... قرار گرفته است. ازجمله کاربردهایی نظامی که در حال حاضر به صورت گسترده در حال توسعه می‌باشد میتوان به پهپادها و زیر دریایی‌های بدون سرنشین و همچنین ربات‌های جستجوگر اشاره کرد که آینده ی این تجهیزات نظامی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. علایم راداری پایین وعدم وجود اجزای متحرک در ساختار این نوع پیل سوختی همچنین باعث کاهش پارامتر های شناسایی در این منبع انرژی می‌گردد. به صورت کلی ویژگی‌های پیل‌های سوختی هیدروژنی ازجمله دارا بودن چگالی انرژی و بازده بالا در کنار آلایندگی اندک و کارکرد در دمای پایین که آن را به یک فناوری تولید انرژی قابل‌حمل مبدل کرده و موجب شده تا پژوهشگران زیادی در سراسر جهان به‌صورت تئوری و آزمایشگاهی بر روی روش‌های بهبود عملکرد آن فعالیت کنند. مطالعات آزمایشگاهی در این زمینه نیازمند هزینه‌های بالا و تجهیزات بسیار پیشرفته است، به همین دلیل مطالعات عددی بسیاری در این زمینه انجام‌شده است. مشکل اصلی که در پیل سوختی پلیمری وجود دارد، بحث مدیریت آب در آن می‌باشد. پیچیدگی که این پدیده به مدل‌سازی عددی پیل­ سوختی می‌افزاید، مدل‌سازی دوفازی پیل سوختی، یعنی جریان دوفازی و مخلوط گازی در کنار محیط متخلخل و روابط فیزیکی و شیمیایی آن می‌باشد.در کار حاضر که برای اولین بار در یک ساختار قابل دسترسی و توسعه در محیط متن بازاپن فوم صورت گرفته است، مدل‌سازی عددی دوفازی کاتد پیل سوختی پلیمری و سایرمعادلات، تشریح و توسعه داده‌ شده و سپس با تبدیل به ساختار برنامه نویسی در کد متن‌باز  OpenFOAM ( اپن فوم ) پیاده‌سازی و اعتبار سنجی شده است. ویژگی برنامه تولید شده این است که علاوه بر پیاده سازی مساله چند فیزیکه پیل سوختی، به دلیل همراه شدن با ساختار اپن فوم دارای قابلیت توسعه و شبیه سازی مسائل متفاوت در این زمینه بوده و می‌توان پارامتر های مختلف را به منظور بهینه کردن هر چه بیشتر این منبع انرژی در آن بررسی نمود.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- بررسی ساختار مسائل نرم افزار OpenFOAM ( اپن فوم )

2- بررسی معادلات حاکم بر پیل سوختی هیدروژنی

3- نحوه ی پیاده سازی الگوریتم و معادلات پیل سوختی هیدروژنی در ساختار اپن فوم

4- ساخت و استفاده از متغیر ها و میدان های اسکالر و برداری در اپن فوم

5- نحوه خواندن ساختار بلاک بندی شبکه و تولید و مقدار دهی متغیر های دلخواه در این نواحی

6- اضافه کردن معادلات انتقال دلخواه به حلگر و تعریف پارامتر های مربوطه

7- تولید و استفاده کردن از شرایط مرزی پیشرفته در ساختار نرم افزار OpenFOAM ( اپن فوم )

8- تعریف فایل در ساختار اپن فوم و خواندن و نوشتن متغیر های دلخواه در آن در هنگام اجرا

نکات و الزامات:

1- این برنامه در نسخه های OpenFOAM-2.2.x قابل اجرا می‌باشد.

2- خروجی به صورت تاریخچه حل و همچنین توسط Paraview قابل مشاهده است.

3- اکثر پارامتر های کنترلی در اپن فوم بوسیله تغییر پارامترهای ورودی برنامه قابل کنترل می‌باشند.

4- آشنایی اولیه به زبان برنامه‌نویسی ++C برای درک ساختار کد نیاز است.

5- آشنایی اولیه با اپن فوم و پیل سوختی

برای آشنایی با نرم افزار Openfoam می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Openfoam از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Openfoam به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی, پژوهشی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Openfoam

- آموزش نصب نرم افزار Openfoam