بررسی تاثیر ضخامت الکترولیت بر عملکرد پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای پشتیبان الکترولیت

امروزه پیل های سوختی، به دلیل راندمان بالا، عدم انتشار آلاینده های زیست محیطی، عدم وجود قطعات متحرک، عدم وقوع احتراق برای تولید توان و دارا بودن چگالی توان بالا، یکی از جایگزینهای اصلی سیستمهای تولید توان فسیلی میباشند . در این بین، پیل سوختی اکسید جامد به دلیل راندمان بالا نسبت به سایر انواع پیلها و نیز قابلیت کار با سوختهای مختلف، مورد توجه بسیار قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، با استفاده از یک مدل سه بعدی پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای پشتیبان الکترولیت، با الگوی جریان همسو، بازای پنج ضخامت مختلف برای لایهی الکترولیت، و ثابت بودن ضخامت سایر اجزا، به بررسی اثر این تغییر ضخامت، بر نحوه ی عملکرد سلول و میزان چگالی توان حاصل شده، و مقایسهی آنها با یکدیگر، پرداخته شده است. برای ورودی کانال کاتد، هوا و ورودی کانال آند، هیدروژن و بخار آب در نظر گرفته شدهاست. هندسه ی مربوطه در نرم افزار گمبیت، طراحی و شبکه بندی شده و حل عددی توسط نرمافزار فلوینت، در حالت جریان دایم صورت پذیرفته است. برای اعتبارسنجی مدل نیز، از نتایج تجربی موجود در مراجع، استفاده شدهاست. نتایج بیانگر آن است که، کاهش ضخامت لایه ی الکترولیت، موجب بهبود عملکرد سلول شده، و مقدار بیشینهی چگالی توان افزایش مییابد. همچنین نقطهی چگالی توان بیشنیه، با افزایش ضخامت الکترولیت به سمت چگالی جریانهای کمتر حرکت میکند.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، پشتیبان الکترولیت ، ضخامت ، چگالی توان بیشینه