بهینه سازی سریع قطر منفذ الکترود گازی با در نظر گرفتن نفوذ نادسن در مدل واحد سلول سوختی اکسید جامد

در این پژوهش با هدف تحلیل و بهینه سازی عملکرد سلول سوختی اکسید جامد (SOFC)، مدل عددی واحد سلول موجود در کتابخانه نرم افزار COMSOL بازسازی و توسعه داده شد. تمرکز مطالعه بر بررسی اثر قطر منفذ موثر (d_pore) در الکترود گازی متخلخل با در نظر گرفتن نفوذ نادسن است؛ پدیده ای که در منافذ زیرمیکرونی نقش مهمی در محدودیت انتقال جرم ایفا می کند. با فعال سازی گزینه "برهم کنش دیواره گاز" در محیط متخلخل و اجرای پنج سناریوی پارامتری، منحنی های جریان ولتاژ، توان، جریان، و افتهای عملکردی شامل افت، اهمی فعالی، و غلظتی استخراج و تحلیل شد. نتایج نشان داد که d_pore در حدود ۱ میکرومتر، نقطه بهینه ای است که در آن توان ویژه سلول بیشینه شده و توازن مناسبی میان انتقال جرم و سطح فعال برقرار می شود. این رویکرد عددی، ساده، سریع، و قابل تکرار است و می تواند مبنایی برای طراحی ساختاری بهینه الکترودها در سلول های سوختی آینده باشد.

کلیدواژه ها:

سلول سوختی اکسید جامد COMSOL ، نفوذ نادسن ، قطر منفذ ، منفذ منحنی پلاریزاسیون ، توان ویژه