عماد فحص - دانشکده مکانیک، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی
مجید قاسمی - دانشکده مکانیک، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی

تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریسیته بهواسطه دستگاه الکترو-شیمیایی پیل سوختی انجام میگیرد. بهوسیله دمای عملیاتی بالای پیل سوختی اکسید جامد (بین ۷۰۰ و ۱۰۰۰)، تنش گرمایی به وجود آمده که عامل اصلی شروع و انتشار ترک است. این پدیده ممکن است باعث نشت گاز، ناپایداری ساختار و توقف عملیات SOFC قبل از عمر مفید آن باشد. هدف این پژوهش ارائه روشی برای پیشبینی شروع ترکها در یک SOFC صفحهای متخلخل ناهمسانگرد است. دما و توزیع تنش محاسبه میشود. در این روش از ضریب شدت تنش و انتگرال-جی مواد برای پیشبینی شروع ترک در داخل آند و کاتد متخلخل استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که بالاترین تنش گرمایی در گوشههای بالای کاتد و در گوشههای پایین آند رخ میدهد. بهعلاوه، ضخامت الکترود کاتد در سمت چپ، به میزان %۵/۱ افزایش مییابد. درنهایت، شروع ترک در سمت چپ بین گوشههای بالایی و پایینی کاتد رخ میدهد.

پیل سوختی اکسید جامد, دینامیک سیالات محاسباتی, المانهای محدود, تنش گرمایی, ضریب شدت تنش, شروع ترک