مدلسازی پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای برای سیستم­ های ترکیبی گرما و الکتریسته

در این مقاله مدل تفصیلی از پیل سوختی اکسید جامد صفحه­ ای  (SOFC)ارایه می­ شود که به طور ویژه برای ارزیابی عملکرد این پیل سوختی در سیستم ­های ترکیبی گرما و الکتریسته توسعه یافته است. مدل توسعه یافته شامل تحلیل جرمی، ممنتوم، گرمایی و الکتروشیمیایی به همراه مدل­های سینتیک واکنش­های هیدروکربن است. مدل الکتروشیمیایی ارزیابی کامل هر سه تلفات اهمی، فعال­سازی و غلظت را شامل می ­شود. به منظور افزایش دقت مدل؛ واکنش­های تبدیل متان و شیفت آب- گاز، پنج لایه دمایی، مدل انتقال گرمای تشعشعی و ویژگی­ های مواد متغیر با دما در مدل به کار گرفته شده است. مدل بر اساس مقادیر عددی و تجربی موجود برای یک پیل سوختی دما بالا با تبدیل داخلی سوخت معتبرسازی شده است که نشان از توانایی و دقت بالای مدل برای پیش­گویی عملکرد این نوع پیل سوختی را دارد. سرانجام، به منظور ارزیابی تاثیر متغیرهای اساسی، تحلیل حساسیت بر روی متغیرهای فاکتور مصرف سوخت و نرخ هوای اضافی انجام شده است.