بررسی پارامتریک پیل سوختی اکسید جامد تمام متخلخل لوله‌ای با سوخت آمونیاک و مدل سینتیکی تمکین- پیژف

Abstract

بحران انرژی و نگرانی­های محیط زیستی در دهه­های اخیر، چالش جدی زندگی بشری است. پیل سوختی به­ویژه نوع اکسید جامد با توجه‌به ویژگی­هایی ازجمله انعطاف سوختی، بازدهی مناسب و بی‌نیازی از فلزهای گران‌بها استقبال پیدا کرده‌است. با این حال، مشکلات سوخت هیدروژن مانند چگالی انرژی پایین فاز گاز، ذخیره­سازی و قابلیت حمل دشوار، آمونیاک را به‌عنوان گزینۀ مناسب جای‌گزین سوخت مطرح کرده‌است. در این پژوهش، پیل سوختی اکسید جامد تمام‌متخلخل لوله­ای با سوخت آمونیاک شبیه­سازی و بررسی شده‌است. بر این اساس، معادلات بقای جرم، ممنتوم، انرژی، گونه­ها و شار الکتریکی به‌صورت کد المان محدود تعریف، کوپل و حل شده‌است. نتایج نشان می­دهد که وجود تخلخل الکترولیت باعث افزایش بازدهی پیل سوختی با سوخت آمونیاک می‌شود. هم‌چنین مشاهده شد که چگالی توان و جریان پیل سوختی با دمای کاری و سرعت جریان رابطۀ مستقیم و با تخلخل الکترودها رابطۀ عکس دارد.

Keywords

• پیل سوختی اکسید جامد
• تخلخل
• آمونیاک
• شبیه‌سازی عددی