شبیه سازی سه بعدی تبادلات جرم و انرژی در یک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای با جریان مخالف

Publish Year: 1389
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: Persian
View: 929

This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

PSC25_373

تاریخ نمایه سازی: 24 بهمن 1390

Abstract:

پیل های سوختی اکسید جامد با الکترولیت های سرامیکی هادی یون اکسیژن، تکنولوژی ای پاک و با آلودگی پایین برای تولید برق با بازده بالا محسوب می شود. مزایای این پیل های سوختی شامل بازده بالا، قابلیت اطمینان زیاد، مدولار بودن، قابلیت کار با سوختهای مختلف و میزان پایین آلاینده هایتولیدی سبب جایگاه ویژه آنها در دنیا شده است. عملکرد کم صدا و بی لرزش پیل های سوختی اکسید جامد سبب شده این سیستمها مشکلات مربوط به نویزها ایجاد شده توسط دیگر سیستمهای متداول تولید توان را نداشته باشند . دمای عملکردی بالای این پیل ها سبب توانایی کارکرد آنها با انواع سوختهای هیدروکربن دار نظیر گاز طبیعی، اتانول، متانول، گازوئیل و بیو گاز بدون نیاز به رفورمر خارجی گران قیمت وهمچنین توانایی استفاده بصورت هیبریدی با دیگر سیستمهای تولید توان شده است.هدف از مطالعه حاضر توسعه یک مدل سه بعدی و دقیق برای پیش بینی پارامترهای مختلف عملکردی پیل شامل توان تولیدی، دانسیته جریان و توزیع دما و غلظت اجزا و غیره می باشد. تاکید اصلی در مدل حاضر قابلیت کاربرد آن جهت طراحی پیل های سوختی اکسید جامد برای بدست آوردن پارامترهای بهینه هندسی و عملکردی می باشد . نتایج توزیع دمای بدست آمده از این مدل می تواند جهت محاسبه تنش های حرارتی ایجاد شده در پیل و طراحی سازه ای پیل نیزمورد استفاده قرار گیرد. برای توسعه چنین مدلی پس از تهیه مدل هندسی سه بعدی و شبکه بندی آن معادلات مومنتوم،جرم و انرژی در نواحی مختلف پیل شامل محیطهای متخلخل الکترودها، کانال های گاز و محیط های جامد مانندجمع کنندههای جریان جداسازی شده و بر اساس منابع جرمی و حرارتی حاصل از مدل الکتریکی و الکتروشیمیایی پیل حل میشوند. مدل الکتروشیمیایی پیل شامل معادله نرنست برای محاسبه ولتاژ ایده آل پیل و همچنین افت ولتاژ اکتیواسیون وغلظت که روی سطح تماس آند-الکترولیت محاسبه می شودمیباشد. نهایتاً بر اساس این نتایج، مدل الکتریکی پیل با حل معادله پتانسیل الکتریکی توزیع ولتاژ و جریان را در کل پیل محاسبه میکند. جهت ارزیابی صحت مدل، نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر با نتایج مطالعات قبلی مقایسه و دقت آن تایید شده است.

Keywords:

پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای , انتقال جرم و انرژی , پتانسیل الکتریکی , افت اکتیواسیون , اهمی و غلظت

Authors

یاسر ملایی برزی

گروه پژوهشی انرژی های نو – پژوهشکده انرژی و محیط زیست- پژوهشگاه نیرو

آرمان رئوفی

گروه پژوهشی انرژی های نو – پژوهشکده انرژی و محیط زیست- پژوهشگاه نیرو

همایون کنعانی

گروه پژوهشی انرژی های نو – پژوهشکده انرژی و محیط زیست- پژوهشگاه نیرو

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Bove R., Ubertini S., Modeling Solid Oxide Fuel Cells, Springer, ...
  • Kakac S., Pramuanj aroenkij A., Zhou X.Y., A review of ...
  • Mollayi Y., Ghassemi M., Numerical Analysis of Output Characteristics of ...
  • Yakabe H., Ogiwara T., Hishinuma M., Yasuda I., 3-D model ...
  • B. Sunden, M. Faghri, Transport Phenomena in Fuel Cells, WITPRESS, ...
  • Michael T. Prinkey, NETL SOFC Model, SECA Core Technology Workshop, ...
  • Patankar S. V., Numerical heat transfer and fluid flow, McGraw ...
  • Ch aisantikulwat A., Diaz-Goano C., Meadows E. S., Dynamic modelling ...
  • نمایش کامل مراجع