سال انتشار: ۱۳۸۶

محل انتشار: ششمین همایش ملی انرژی

تعداد صفحات: ۵

نویسنده(ها):

یاسر ملایی برزی – دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ایران
مجید قاسمی – دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ایران
محمدحسین حامدی – دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ایران
ابراهیم افشاری – دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ایران

چکیده:

در این مطالعه، عملکرد یک نوع پیل سوختی لوله ای (Single tubular SOFC) با استفاده از یک مدل عـددی از معـادلات حاکم، مورد بررسی قرار می گیرد . در مدل مذکور، پدیده های انتقال مومنتوم، حرارت و جرم در کانالهـای سـوخت و هـوا، محیطهای کاتد، آند، الکترولیت و پوشش نگهدارنده آنها شبیه سازی شده است . در این شـبیه سـازی، توزیـع دمـا، فشـار، سـرعت و اجـزای
شیمیایی در پیل با حل عددی معادلات بقای اجزای شـیمیایی، اندازه حرکت، انـرژی بـه صـورت نیمـه دو بعـدی بـا روش سیمپل محاسبه شده و با داشتن این مقـاد یر، توزیـع جریـان و پتانسیل الکتریکی با در نظر گرفتن یک مدار معادل الکتریکـی در یک روند تکراری بدست می آید . سپس با استفاده از شـبیه سازی انجام شده تاثیر دبی هـای مختلـف ورودی سـوخت و هوا و همچنین غلظت ها ی مختلف هیدروژن در سوخت ( که ترکیبی از بخار آب و هیدروژن در نظر گرفته شده اسـت ) بـر عملکرد پیل بررسی شده و نتایج آن ارائه گردیـده اسـت . بـر اساس مطالعه انجام شده تغییرات چگالی و فشار در طول پیل و همچنین توان تولیدی پیل شدیدا به دبـی ورودی و غلظـت هیدروژن موجود در سوخت وابسته می باشد . بر اساس نتایج بدسـت آمـده در دبـی هـای کـم ( در ضـریب
مصرف نزیک یک ) ولتاژ الکتروموتوری کمتری نسبت به دبی های بالاتر تولید می شود . در این حالت کسر مولی هیـدروژن در طول لوله به شدت کـم مـی شـود و در عـوض بخـار آب تولیدی از واکـنش بخـش عمـده ای از مخلـوط خروجـی را اشغال می کند . بنا بـر ایـن بـر اسـاس معادلـه نرنسـت ولتـاژ موضعی بیشتری تولید خواهد شد . این توزیع کسر مولی روی افت های اکتیواسیون و در نتیجه روی ولتاژ و تـوان خروجـی نیز تاثیر می گذارد . در مجموع مطالعه حاضر نشان می دهد کهچگونه پارامتر های خروجی پیل با دبی های ورودی سـوخت و هوا و همچنین غلظت هیدروژن در سوخت تغییر می کند