مدل سازی و تحلیل ترمودینامیکی یک نوع استک پیل سوختی اکسید جامد جدید از نوع لوله ای و ارزیابی عملکرد آن

پیل سوختی اکسید جامد دستگاهی است الکترو شیمیایی که انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در این مطالعه به بررسی یک مدل حرارتی و الکتروشیمیایی از پیل سوختی اکسید جامد لوله ای پرداخته شده و افت های اهمی و اکتیواسیون و غلظتی بررسی شده، برای این بررسی از معادلات بولتر – ولمر و قانون فیکس و قانون اهم برای محاسبه افت ها استفاده شده است. تمام پارامترهای پیل سوختی اکسید جامد نظیر فشار و دما که در پروسه الکتروشیمیایی وجود دارند در این مدل مورد توجه قرار گرفته است. تأثیر هندسه پیل، خصوصیات مواد، دما، فشار و چگالی جریان را روی ولتاژ، توان، راندمان و حرارت تولیدی پیل سوختی مورد مطالعه قرار گرفته شده است. در انتها ولتاژ و توان تولیدی برای یک استک با 18 عدد پیل بررسی شده و تأثیر دما و فشار روی آن نشان داده شده است. بررسی ها نشان داد که افزایش دما سبب کاهش افت ها و در نتیجه افزایش عملکرد پیل می گرددو افزایش فشار باعث می شود افت ها کاهش یابد و این امر سبب افزایش ولتاژ می گردد.