شبیه سازی CFD پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی

نویسندگان

  • عارف شاهی پژوهشگر، دانشکده نفت آبادان، دانشگاه صنعت نفت، آبادان، ایران
  • ماشاءالله رضاکاظمی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
  • نسیبه حاجیلری استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
چکیده مقاله:

یک مدل سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی از پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی در این تحقیق ارائه شده است. این مدل در بردارنده پدیده‌های مهم انتقال در پیل سوختی از قبیل انتقال حرارت، انتقال جرم، سینتیک الکترود و میدان پتانسیل است. نتایج شبیه‌سازی مدل با داده‌های آزمایشگاهی موجود در منابع در شرایط مشابه مقایسه شد و تطابق خوبی را نیز نشان داد. در این مدل تأثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، فشار، استوکیومتری و ضخامت الکترولیت بر روی عملکرد پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از این مدل توزیع گونه‌ها اعم از واکنشگرها و محصولات، توزیع دما، توزیع پتانسیل و توزیع چگالی جریان موضعی را به خوبی مشخص می‌کند. نتایج نشان داد دما، فشار و استوکیومتری آند تأثیر به سزایی بر عملکرد پیل می‌گذارند به نحوی که افزایش هر کدام از پارامترها به بهبود عملکرد پیل سوختی کمک می‌کند ازسوی دیگر افزایش ضخامت الکترولیت می تواند اثرات نامطلوبی را بر عملکرد پیل سوختی بگذارد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی رفتار دینامیکی پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای در تغییر پله‌ای بار الکتریکی خارجی

  Abstract: The purpose of this study is to present a 2-D numerical model that solves the transient equations of flow, energy and species conservation in a single tubular solid oxide fuel cell (SOFC). Also an electrical model is considered to compute the electrical potential and current distribution in the cell. Using this comprehensive model the cell dynamic operation and response in a step lo...

متن کامل

شبیه سازی امپدانس غلظت سوخت پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای

در این مقاله یک مدل گذرا برای آند پیل¬های سوختی اکسید جامد ارائه شده است که علاوه بر عملکرد پایا و رفتار گذرای آنها، طیف امپدانس الکتروشیمیایی را نیز شبیه سازی می¬کند. مدل ارائه شده انتقال جرم را با فرآیند الکتروشیمیایی کوپل می¬کند. از معادلات بقای ناویر- استوکس و بقای اجزاء به صورت یک بعدی برای مدلسازی انتقال گاز در کانال آند استفاده شده و برای مدلسازی فرآیند الکتروشیمیایی از معادله خطی استفاد...

متن کامل

شبیه سازی عددی پیل سوختی اکسید جامد لوله ای با نرم افزارهای فلوئنت و کامسول مولتی فیزیک و مقایسه نتایج

در این تحقیق برای دستیابی به کارکرد مؤثر از لحاظ طراحی و جنبه ترکیبی گرمایی و الکتروشیمیایی، مدل‌سازی پیل‌سوختی اکسیدجامد لوله­ای انجام شده است. برای ایجاد مدلی که یک تحلیل سه بعدی و کامل گرمایی و الکتروشیمیایی از جریان سیال ارائه دهد، از نرم افزار FLUENT استفاده شده و کارایی مدل در شرایط متفاوت برای دمای کاری، ضخامت الکترولیت و مقدار تخلخل الکترودها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آ...

متن کامل

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل‌ سازی، شبیه‌سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم‌افزار EES صورت گرفته و معادله ‌های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ‌صورت هم ‌زمان حل شده‌اند. با معرفی ...

متن کامل

تحلیل پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم جدید تولید سه‌گانه بر پایه پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای

در این تحقیق، مطالعه پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم تولید سه‌گانه جدید پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن، توربین گاز، مولد بخار بازیافت حرارت، چرخه تبرید جذبی گکس و مبدل بازیافت حرارت جهت تولید توان، سرمایش و گرمایش موردبررسی قرارگرفته است. برخلاف بیشتر تحقیقات انجام‌شده که مولد بخار بازیافت حرارت را پایین‌دست چرخه تبرید قرار داده بودند، در این تحقیق به‌منظور مدیریت گرمای هدر رفت، مولد بخار با...

متن کامل

شبیه سازی امپدانس غلظت سوخت پیل سوختی اکسید جامد صفحه¬ای

در این مقاله یک مدل گذرا برای آند پیل¬های سوختی اکسید جامد ارائه شده است که علاوه بر عملکرد پایا و رفتار گذرای آنها، طیف امپدانس الکتروشیمیایی را نیز شبیه سازی می¬کند. مدل ارائه شده انتقال جرم را با فرآیند الکتروشیمیایی کوپل می¬کند. از معادلات بقای ناویر- استوکس و بقای اجزاء به صورت یک بعدی برای مدلسازی انتقال گاز در کانال آند استفاده شده و برای مدلسازی فرآیند الکتروشیمیایی از معادله خطی استفاد...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 9  شماره 1

صفحات  217- 235

تاریخ انتشار 2019-03-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023