چکیده: یکی از مباحث مهم در حوزه پیلهای سوختی غشاء پلیمری، مبحث مدیریت گرما در پیل میباشد. در واقع مدیریت گرما در پیل، نگه داشتن دمای کارکرد آن در بازه مناسب و تلاش جهت یکنواخت کردن توزیع دما در نقاط مختلف پیل است. توزیع دما، تأثیر زیادی بر میزان کارایی، بازده و عمر مفید پیل سوختی دارد. معمولاً جهت خنککاری پیل سوختی غشاء پلیمری با توان بالا، آب را از کانالهایی که در صفحات خنککاری تعبیه شدهاند عبور میدهند. تا امروز، مطالعات بسیار اندکی در خصوص بهبود وضعیت خنککاری پیل صورت گرفته و تقریباً هیچ تحقیقی در راستای خنککاری داخل پیل با نانو سیال انجام نشده است. در این مطالعه، خنککاری پیل سوختی غشاء پلیمری با استفاده از نانو سیال به شیوه عددی بررسی گردیده است. از میان شیوههای مختلف شبیهسازی نانو سیال، روش تکفازی همگن انتخاب شده و خواص ترموفیزیکی نانو سیال به صورت تابعی از دما و غلظت حجمی نانو ذرات در نظر گرفته شده است. صحت و دقت شیوه انتخاب شده جهت شبیهسازی، با حل مسأله جریان نانو سیال در لوله بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهند روش انتخاب شده از دقت خوبی برخوردار است. در این پایاننامه، خنککاری پیل سوختی و مسأله جریان سیال و انتقال حرارت در چهار صفحه خنککاری با چهار سیال خنککننده مختلف بررسی شده است. اولین سیال آب و سه سیال بعدی، نانو سیال با سه غلظت متفاوت هستند. جریان هرکدام از این سیالها تحت سه عدد رینولدز ورودی متفاوت در نظر گرفته شده است. عملکرد سیالات خنککننده متفاوت و همچنین عملکرد ح صفحات خنککاری مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و از نظر کمیتهای حداکثر اختلاف دمای سطح، یکنواختی دما در سطح و افت فشار مقایسه شدهاند. در ادامه تأثیر پارامترهایی چون عدد رینولدز ورودی، هندسه و غلظت نانو ذرات بر این کمیتها بررسی شده است. نتایج نشان میدهند، از میان صفحات خنککاری مختلف، میدان جریان مارپیچی چند مسیره، بهترین عملکرد را دارد. همچنین استفاده از نانو سیال باعث ارتقاء وضعیت خنککاری و بهبود چشمگیر در پارامترهای دمایی که بر بازده و عملکرد پیل تأثیر مستقیم دارند میشود. با افزایش غلظت نانو ذرات به میزان 006 / 0، شاخص یکنواختی دما حدود 13 درصد کاهش، اختلاف دمای حداقل و حداکثر در سطح صفحه خنککاری حدود 13 درصد کاهش و افت فشار حدود 35 درصد افزایش مییابد.