بررسی تاثیر فشار و هندسه بر عملکرد پیل سوختی کربنات مذاب

به منظور طراحی هر چه دقیق تر و قدم برداشتن در جهت طراحی سیستم کنترل سلول های سوختی شناخت صحیح پاسخ سیستم (الکتریسیته تولیدی) در مقابل تغییر پارامترهای جریان ورودی و خروجی، از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف از پژوهش پیش رو شناخت روند منطقی طراحی سلول سوختی کربنات مذاب می باشد. بدین منظور این مطالب در نظر دارد تا با انتخاب یک مدل تجربی معتبر و شبیه سازی کارکرد سلول سوختی کربنات مذاب به منظور گام برداشتن در جهت مدل سازی نهایی و بررسی تأثیر پارامترهای ورودی نظیر هند سه کانال و فشار کارپیل (که از مهم ترین مباحث در جهت طراحی کنترل است) بپردازد. این مدل سازی برای یک هندسه سه بعدی و تک سلول پیل سوختی با در صدهای مولی نظیر و در 5 فشار مختلف مشابه با مدل تجربی بعد موجود انجام گرفته و نتایج مدل سازی پس از بررسی، حاکی از آنست که بهترین عملکرد و پاسخ مربوط به پیل سوختی با سطح مقطع مثلثی خواهد بود و افزایش فشار کاری چون باعث واکنش های جانبی و رسوب کربن روی الکترود آند می گردد با محدودیت مواجه بوده ولی در نهایت افزایش فشار کاری باعث افزایش ولتاژ پیل می گردد. این نتایج حاصله تغییر در مقادیر پارامترهای مؤثری چون هندسه کانال و فشار کاری در شبیه سازی پیل سوختی می باشد که قابلیت بهینه سازی و استفاده به عنوان ورودی برای ساخت یک کنترلر پیل سوختی کاربرد خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی ، کربنات مذاب ، مدلسازی ، COMSOL Multiphysics