شبیه سازی پیل سوختی (SOFC) با نرم افزار فلوئنت

شبیه سازی پیل سوختی (SOFC) با نرم افزار فلوئنت

در این مطلب اولین پروژه مرتبط با شبیه  سازی یک پیل سوختی از نوع Solid Oxide Fuel Cell و یا همان  SOFC قرار داده شده است. در این مثال از ماژول پیل سوختی که در نرم افزار فلوئنت قرار داده شده، استفاده شده است.

صورت پروژه

یک پیل سوختی مشابه شکل 1 را در نظر بگیرید. وردی آند هیدروژه با سرعت 2.48949e-7 متر بر ثانیه و با دمای 973 کلوین می باشد. ورودی کاتد هوا با سرعت 1.3705e-05 متر بر ثانیه و با دمای 973 کلوین است. طول کلی پیل سوختی نیز برابر با 130 میلی متر می باشد. قطر داخلی و خارجی کاتد به ترتیب برابر با 4 و 6 میلی متر  و برای آند به ترتیب 6 و 7 میلی متر است. یک الکترولیت با ضخامت 40 میکرون نیز بین کاتد و آند قرار داده شده است. در این شبیه سازی، دیواره های خارجی آند و کاتد ایزوله می باشند.

Schematic of the Problem

همانطور که می دانید، هیدروژهن به الکترود آند وارد شده و در آنجا با از دست دادن الکترون، اکسایش می‌یابد. طی این واکنش یون هیدروژن مثبت و الکترون تولید می‌شوند. یون‌های هیدروژن به همراه الکترون‌ها از کاتد به آند انتقال می‌یابند. انتقال یون‌های هیدروژن از طریق الکترولیت و انتقال الکترون از طریق یک مدار خارجی صورت می‌گیرد. اکسیژن موجود در کاتد با الکترون‌ها و یون‌های هیدورژن واکنش داده، آب تولید می‌کند.

هدف از این شبیه سازی بررسی ولتاژ، جزء های شیمیایی بعد از واکنش و توزیع دما در طول پیل سوختی می باشد. در شکل زیر نحوه فعال نمودن ماژول SOFC را مشاهده می نمایید.

SOFC_Lib

نتایج

در ادامه نمایی از شبکه تولید شده در ناحیه ورودی , نتایج به دست آمده را مشاهده می نمایید.

 

SOFC_residual SOFC_Static Temperature SOFC_voltage

SOFC_activation-overpotential-volts

SOFC_current-density

 

<strong> دریافت پروژه</strong>

برای دانلود این پروژه به این لینک مراجعه نمایید.








 

عضویت در خبرنامه سایت

اگر می‌خواهید از آخرین و محبوب‌ترین مطالب ما در ایمیل خود مطلع شوید، همین الان ایمیل خود را در کادر زیر وارد کنید:

 

2 دیدگاه برای “شبیه سازی پیل سوختی (SOFC) با نرم افزار فلوئنت”

  1. آرمین می‌گه:

    با سلام

    آیا در این پروژه آموزش گام به گام شبکه بندی در نرم افزار گمبیت وجود دارد؟

    • حامد باروتی ها می‌گه:

      خیر
      در پروژه فوق فقظ مراحل تحلیل فلوئنت وجود دارد
      البته فایل شبکه نیز موجود است و شما می توانید با توجه به سادگی هندسه، خودتان نیز فرایند تولید شبکه را مجدد انجام دهید

ارسال یک دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *