مدلسازی عددی و مطالعات پارامتری پیل سوختی اکسید جامد

پایان نامه
چکیده

در این پایان نامه، پدیده های اصلی در پیل سوختی اکسید جامد، با دو هندسه صفحه ای و لوله ای، بررسی می شوند، و با استفاده از مدلسازی عددی، تلاش شده است تا رفتار پایای پیل سوختی اکسید جامد شبیه سازی شود. سوخت به طور عمومی هیدروژن فرض شده است. پدیده جابه­جایی شامل انتقال جرم، انرژی، بار الکتریکی و نیز فرآیندهای الکتروشیمیایی، بررسی و تحلیل شده است. نمودارهای دما، اندازه سرعت و نمودار نسبت مولی یا جرمی نمونه های شیمیایی برای سه مسأله به دست آمد. مدل ارائه شده برای پیل سوختی با هندسه صفحه ای، لوله ای و استوانه ای حل و اجرا شد و نتایج باهم مقایسه گردید. اثر پارامترهای دما و فشار عملکرد، رطوبت نسبی و نسبت تخلخل بر عملکرد پیل سوختی اکسید جامد بررسی شد، که افزایش دما و فشار عملکرد، در حد توان تحمل جنس مواد، سبب بهبود رفتار پیل سوختی اکسید جامد می شود، رطوبت نسبی 5% بهترین عملکرد را دربر دارد، و افزایش نسبت تخلخل در چگالی جریان کم سبب کاهش پتانسیل سلول و چگالی توان می شود، هرچند در چگالی جریان زیاد، اثر وارونه دارد. برای انجام موارد ذکر شده از نرم افزار محاسباتی fluent استفاده شده که با به کار گیری بسته های نرم افزاری (udf (user defined function مدل ارائه شده به نرم افزار معرفی گردید که به کمک آن می توان پدیده های پیل سوختی اکسید جامد را در حالت پایا بررسی نمود.

منابع مشابه

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل‌ سازی، شبیه‌سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم‌افزار EES صورت گرفته و معادله ‌های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ‌صورت هم ‌زمان حل شده‌اند. با معرفی ...

متن کامل

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...

متن کامل

مطالعه‌ی عددی سیکل یکپارچه‌ی تولید گاز از زیست توده و پیل سوختی اکسید جامد صفحه‌ای

در پژوهش حاضر، عملکرد پایای سیستم یکپارچه‌ی متشکل از فرایند گازی‌سازی زیست‌توده و پیل سوختی اکسید جامد صفحه‌ای به ازای مقادیر مختلف رطوبت زیست‌توده‌ و مقدار هوای ورودی عامل گازی‌سازی در راکتور مولد گاز به صورت عددی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. فرآیند تولید گاز در قالب یک راکتور تک‌مرحله‌ای با استفاده از روش ترمودینامیکی تعادلی اصلاح‌شده مدل می‌شود. مدل ارائه شده در بخش پیل سوختی، مدلی یک‌بعدی با ا...

متن کامل

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل­ سازی، شبیه سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم افزار ees صورت گرفته و معادله ­های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ­صورت هم ­زمان حل شده اند. با معرفی شاخص های بازده الکتریک...

متن کامل

شبیه سازی CFD پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی

یک مدل سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی از پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی در این تحقیق ارائه شده است. این مدل در بردارنده پدیده‌های مهم انتقال در پیل سوختی از قبیل انتقال حرارت، انتقال جرم، سینتیک الکترود و میدان پتانسیل است. نتایج شبیه‌سازی مدل با داده‌های آزمایشگاهی موجود در منابع در شرایط مشابه مقایسه شد و تطابق خوبی را نیز نشان داد. در این مدل تأثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، فشار، استوکی...

متن کامل

مطالعه پارامتری سیکل های ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای با توربین گازی

در این مقاله سیکل­های ترکیبی یک مرحله­ای و دومرحله­ای پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای (SOFC) و توربین گازی از نظر انرژی و اگزرژی مورد بررسی قرار می­گیرند. رفتار پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای مدل­سازی شده در این تحقیق، با نتایج تجربی شرکت زیمنس- وستینگهاوس مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه­سازی سیکل­های ترکیبی مورد بررسی نشان می­دهد که سیکل ترکیبی دو مرحله­ای پیل سوختی اکسید جامد وتوربین گازی ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده فنی و مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023