سال انتشار: ۱۳۹۱

محل انتشار: دومین کنفرانس ملی هیدروژن و پیل سوختی

تعداد صفحات: ۷

نویسنده(ها):

محمدرضا شادنظری – استادیار گروه تبدیل انرژی- دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
خاور فاضلی – دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
زهرا اوجاقی سید سران – دانشجوی کارشناسی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده:

نیاز به سیستم های تولید قدرت با راندمان بالا و الودگی کم در سال های اخیر توجه زیادی را به سمت استفاده از تکنولوژی پیل های سوختی معطوف نموده است. در این میان پیل های سوختی اکسید جامد به علت دمای عملکرد بالا (۸۰۰ -۱۰۰۰ ) برای سیستم های تولید قدرت مناسب تر هستند. نتایج تحقیقات نشان می دهد که سیکل هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز می تواند به راندمان ۷۰% و بالا تر از ان دست یابد. الکترودهای پیل سوختی اکسید جامد از جنس مواد متخلخل است و به دلیل دمای بالا کارکرد در این نوع پیل سوختی ، اجزای واکنش گر و فراورده در فاز گازی می باشد . با توجه به این خصوصیات انتخاب روش مناسب برای مدل سازی پدیده نفوذ گاز در محیط متخلخل پیل سوختی اکسید جامد بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله مدلسازی جریان گاز دوجزیی H2O & H2 در محیط متخلخل اند پیل سوختی اکسید جامد به روش سبکه بولتزمان انجام شده است. توزیع درصد مولکول های این اجزا در اند بدست می اید و با استفاده از ان افت ولتاژ غلظتی در اند محاسبه می گردد. نتایج این افت ولتاژ در چگالی جریان های مختلف با جریان های مختلف با نتایج مدل سازی های تجربی پیشین معتبرسازی می شود. پس از ان تاثیر پارامتر های مختلف مانند تخلخل و چگالی جریان بر نفوذ گازهای H2 و H2O به دنبال ان افت ولتاژ غلظتی در اند متخلخل بررسی می شود. مطالعات این مقاله نشان میدهد در یک چگالی جریان بی بعد معین، با کاهش تخلخل تغیرات غلظت H2 در طول اند و افت ولتاژ غلظتی افزایش می یابد. مدلسازی جریان مخلوط گازی در محیط متخلخل اند به روش شبکه بولتزمان انجام شده است. برای انجام محاسبات ، از برنامه کامپیوتری نوشته شده در محیط مطلب استفاده شده است.