مدل سازي CFD و مطالعه پارامتري پيل سوختي اكسيد جامد

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پايان¬نامه چندين مدل ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) سه بعدي مربوط به يك نمونه پيل سوختي اكسيد جامد صفحه¬اي ارائه شده است. اين مدل¬ها در بردارنده كليه پديده¬هاي مهم انتقال در پيل سوختي از قبيل انتقال جرم، ممنتوم، حرارت، سينتيك الكترود¬ها و ميدان پتانسيل مي¬باشند. مدل¬هاي ارائه شده در اين پايان¬نامه را مي¬توان به دو دسته كلي پيل واحد تك كانال و پيل واحد چند¬كانال به همراه اجزاي آن¬ها تقسيم كرد. در مدل تك كانال تأثير پارامترهاي مهم عملياتي و ساختاري از جمله دما، فشار، رطوبت نسبي، استوكيومتري، ضخامت الكتروليت، ضخامت لايه نفوذ آند و هندسه كانال¬هاي جريان بر عملكرد پيل سوختي مورد بررسي قرار گرفت. هم چنين براي مدل چند¬كانال الگوهاي مختلف جريان شامل جريان¬هاي همسو و ناهمسو با كانال¬هاي موازي، همسو و ناهمسو با كانال¬هاي مارپيچ و جريان متقاطع به تفصيل بررسي و با يكديگر مقايسه شد. نتايج به دست آمده از اين مدل¬ها توزيع گونه¬ها اعم از واكنشگرها و محصولات، توزيع دما، توزيع پتانسيل و توزيع چگالي جريان موضعي را به خوبي مشخص -كرد. همچنين نتايج نشان داد دما و فشار عملياتي، ضخامت الكتروليت و الكترود آند، الگوي جريان¬هاي سوخت و هوا در كانال¬ها، هندسه كانال¬هاي جريان و رطوبت نسبي بر روي عملكرد پيل تأثير قابل توجهي مي¬گذارند؛ به طوري¬كه با بهينه¬سازي اين پارامترها، مي¬توان عملكرد پيل سوختي اكسيد جامد را به ميزان قابل توجهي بهبود بخشيد. واژه‌هاي كليدي: پيل سوختي اكسيد جامد، مدل¬سازي CFD، مطالعه پارامتري، توزيع جريان

188526

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي فرآيند

دكتر شاهرخ شاه حسيني