مدلسازی سه بعدی و تحلیل ترمودینامیکی پیل سوختی اکسید جامد

در این تحقیق، مدل سازی سه بعدی پیل سوختی اکسید جامد در نرم افزارکامسول انجام شده است. پس از انجام مدلسازی و ارائه نتایج،اعتبار سنجی مدل با استفاده از داده های تجربی انجام شده و نتایج نشان دهنده انطباق خوب مدل با نتایج آزمایشگاهی می باشد. بر اساسنتایج تحلیل های پارامتریک صورت گرفته، چهار عامل دما، چگالی جریان تبادلی، سطح مخصوص و کسر مولی هیدروژن تاثیراتی مثبتبر عملکرد پیل دارد. دمای بالا می تواند منجر به افزایش راندمان پیل سوختی شود، اما در عین حال می تواند مشکلاتی مانند تخریب موادو کاهش عمر مفید پیل را نیز به همراه داشته باشد. افزایش کسر مولی هیدروژن ورودی باعث افزایش جریان الکتریکی و همچنینافزایش انرژی میشود اما افزا یش بیش از حد آن ممکن است باعث افزایش جریان الکتریکی ب یش از حد شود که منجر به مشکلا تیمانند سوختن آند و کاهش عمر مفید پیل سوختی می شود. تبادل چگالی جریان در پیل سوختی اکسید جامد نقش مهمی در عملکرد وکارایی این نوع سلول های سوختی ایفا می کند و همچنین با افزایش سطح مخصوص، میزان تماس سوخت و اکسید با سطح الکترودهاو الکترولیت بیشتر می شود، که موجب افزایش شدت واکنش های الکتروشیمیایی و در نتیجه افزایش راندمان پیل سوختی می شود. نتایجتحلیل های انجام شده نشان می دهد افزایش فشار و بهبود تر کیب گاز ورودی می تواند منجر به بهبود توزیع غلظت و در نتیجه افزایشراندمان پیل سوختی شود.

کلیدواژه ها:

مدلسازی سه بعدی ، تحلیل ترمودینامیکی ، پیل سوختی اکسید جامد ، کامسول