بررسی عملکرد پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای در ساختار تقویت شده آندی همراه با تبدیل داخلی سوخت

Abstract

در این مقاله عملکرد یک پیل سوختی اکسید جامد صفحه­ای در ساختار تقویت­شده آندی با استفاده از یک مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات در نظر گرفته شده شامل قوانین بقاء جرم، انرژی و مومنتوم به همراه معادلات الکتروشیمیایی و سینتیک واکنش سوخت می­باشند. به منظور افزایش دقت مدل آنالیز الکتروشیمیایی کامل، کمیت­های ترمودینامیکی و فیزیکی متغیر با دما، مدل تشعشع بین سطوح جامد سلول و ۵ لایه دمایی درون مدل در نظر گرفته شده­اند. مدل براساس نتایج تجربی و عددی موجود معتبرسازی شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می­دهد که به ترتیب تلفات فعال­سازی کاتد، آند و اُهمی نقش­های مهمی در کاهش ولتاژ مدار باز سلول دارند. توزیع کسر مولی اجزاء نیز نشان می­دهد که فرآیند تبدیل داخلی سوخت به علت دمای پایین عملکرد سلول تا 80% طول سلول ادامه می­یابد و این فرآیند نقش بسیار مهمی در توزیع دما در سلول دارد.