A New Numerical Study Method of Thermal Stress Distribution and Tortuosity Effectiveness in an Anode Porous Electrode for a Planar Solid Oxide Fuel Cell
محل انتشار: فصلنامه مکانیک جامد، دوره: 12، شماره: 1
سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 499
فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JSMA-12-1_016
تاریخ نمایه سازی: 27 فروردین 1399
چکیده مقاله:
A fuel cell is an electro-chemical tool capable of converting chemical energy into electricity. High operating temperature of solid oxide fuel cell, between 700oC to 1000oC, causes thermal stress. Thermal stress causes gas escape, structure variability and cease operation of the SOFC before its lifetime.The purpose of the current paper is to present a method that predicts the thermal stress distribution in an anisotropic porous anode of planar SOFC. The coupled governing non-linear differential equations, heat transfer, fluid flow, mass transfer, mass continuity, and momentum are solved numerically. A code based on computational fluid dynamics (CFD), computational structural mechanics and finite element method (FEM) is developed and utilized. The code uses the generated data inside the porous anode in order to detect the temperature and the stress distribution using the Darcy’s law and the Navier-Stokes equations. The numerical results used to govern the areas of high values of stresses were higher than the yield strength of materials. The results show that a highest thermal stress occurs at lower corners of the anode. The concentrated temperature occurs at the middle of the electrolyte-anode whereas the maximum pressure occurs at the middle of the upper and lower section of the anode.
کلیدواژه ها:
Solid oxide fuel cell (SOFC) ، Computational Fluid Dynamic ، Finite elements method ، Thermal Stress ، anode
نویسندگان
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله 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 مقاله لینک شده اند :