بهینه سازی سیستم انرژی بر پایه پیل سوختی اکسید جامد هدایت پروتونی با تکنیک یادگیری ماشین

در این تحقیق، یک سیستم انرژی بر پایه پیل سوختی اکسید جامد با هدایت پروتونی پیشنهاد شد که سوخت آن با استفاده از گازسازی زباله های جامد شهری تامین می گردد. پارامترهای هدف توان خالص تولیدی و میزان نشر دی اکسیدکربن است که به ازای تغییرات پارامترهای عملیاتی چگالی جریان، دمای ورودی و نسبت مصرف سوخت پیل سوختی اکسید جامد مورد مطالعه قرار گرفت. مدل سازی سیستم انرژی پیشنهادی در نرم افزار حل گر معادلات مهندسی انجام شد و به منظور اعتبارسنجی مدل سازی، نتایج آن با مطالعات پیشین مقایسه شد که در تطابق خوبی با هم بودند. با استفاده از تکنیک یادگیری ماشین، مدل های رگرسیون برای پیش بینی رفتار خروجی ها استخراج گردید. در ادامه اثر همزمان پارامترهای عملیاتی روی پارامترهای خروجی بررسی شد. در نهایت، بهینه سازی دو هدفه به منظور بیشینه کردن توان خالص تولیدی و کمینه کردن دی اکسیدکربن منتشر شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که بهینه ترین حالت به ازای چگالی جریان حدودا برابر ۵۷۹۸ آمپر بر مترمربع، دمای ورودی برابر ۸۰۰ درجه سلسیوس و نسبت مصرف سوخت برابر ۸۰/۰ بدست می آید. در شرایط بهینه مقدار توان خالص تولیدی برابر ۳۴/۳۱۵ کیلووات و میزان دی اکسیدکربن منتشر شده برابر ۴۱/۱۰۰۱ کیلوگرم بر مگاوات ساعت حاصل می گردد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، سیستم انرژی ، هدایت پروتونی ، یادگیری ماشین