شبیه سازی عددی و تحلیل پارامتری پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای آندنگهدارنده

در این پژوهش یک تک سلول پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای از نوع آندنگهدارنده به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. به این منظور معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی برای پیش بینی افت فشار و توزیع دما در هر کانال حل می شود. با حل معادلات الکتروشیمیایی حاکم نیز توزیع ولتاژ تولیدی به ازای جریان ورودی مشخص به پیل محاسبه شده و در نهایت نمودار پلاریزاسیون پیل به دست می آید. نتایج حاصله تطابق مناسبی با داده های نتایج منتشر شده در این زمینه دارند. همچنین تاثیر پارامترهایی چون ترکیب سوخت ورودی، سرعت سوخت ورودی، دمای گازهای ورودی و نوع جهت جریان در کانال ها، بر ولتاژ تولیدی و کارایی پیل اکسید جامد بررسی می شوند. نتایج به دست آمده نشان داده است که با کاهش غلظت هیدروژن در ترکیب سوخت ورودی، ولتاژ کل تولیدی کاهش خواهد یافت. این کاهش افت ولتاژ در چگالی جریان های بالاتر، بیشتر خواهد بود. همچنین افزایش سرعت ورودی سوخت، افزایش دمای گازهای ورودی به پیل، و خلاف جهت بودن جریان گاز در کانال آند و کاتد، موجب افزایش ولتاژ تولیدی خواهد شد