بررسی روش های شبیه سازی عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد بصورت word 87 ص + فایل ارائه پاور

بررسی روش های شبیه سازی عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد بصورت word 87 ص + فایل ارائه پاور

بررسی روش های شبیه سازی عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد بصورت word 87 ص + فایل ارائه پاور

 

 

نویسنده : مهندس افشار شکری 

دانشگاه علم و صنعت 

چکیده :  پیل های سوختی

اانتظار می رود پیل سوختی اکسید جامد نقش مهم و چشم‌گیری را در بقای سیستم انرژی به دلیل راندمان بالا و استفاده از سوخت های تجدید پذیر بازی کند.یک مدل CFD (کامسول مولتی فیزیک) برای تحلیل و توصیف پیل سوختی با تک پیل ارائه شده است که این تحلیل شامل معادلات حاکم بر حرارت،جرم،مومنتوم و انتقال بار با در نظر گرفتن تغییر شکل های داخلی و واکنش های الکتروشیمیایی می‌باشد.

واژه‌های کلیدی: پیل سوختی اکسید جامد،مدل سازی CFD، واکنش های شیمیایی،انتقال بار،مرز سه‌گانه

۱-۱- مقدمه

زندگی در دنیای امروز فرآیند پیوسته‌ای از تبدیل و انتقال انرژی است ودستیابی به مدنیت تا اندازه ی زیادی مرهون کارایی و مهار موثر اشکال مختلف انرژی با گسترش قابلیت ها و ابتکارات انسان می باشد. بنابراین انرژی یکی از فاکتورهای ضروری در توسعه مداوم و رشد اقتصادی یک کشور محسوب می‌شود. تولید انرژی اغلب با اثرات مخرب زیست محیطی در سطح منطقه‌ای هم چون آلودگی هوا و مشکلات جهانی به ویژه تغییرات جوی همزمان می‌گردد.

تقاضای انرژی به دلیل افزایش جمعیت جهان رو به رشد می‌باشد. این معضل هم کشورهای صنعتی و هم کشورهای در حال توسعه را که به دنبال رشد اقتصادی بالا می‌باشند شامل می‌شود. برای رویارویی با این مشکل دو مساله مهم مورد توجه قرار خواهد گرفت:اول، دسترسی به خدمات انرژی در حد توان و دوم، یافتن انواعی از منابع انرژی و فناوری است که اثرات نامطلوب زیست محیطی تامین خدمات انرژی را کاهش دهد.

فناوری پیل سوختی

توسعه فناوری پیل سوختی به عنوان یک فناوری قابل اطمینان جهت تولید انرژی و توسعه زیرساخت سوخت هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک و تجدید پذیر یکی از بهترین راهکارهای برون رفت از معضل دنیای امروز در مصرف سوخت های فسیلی می‌باشد.

فهرست مطالب

فصل ۱: مقدمه ای بر پیل های سوختی اکسید جامد……….. ۸

۱-۱-مقدمه…………………………………. ۹

۱-۲-ویژگی های سوخت هیدروژنی…………………. ۹

۱-۳-معرفی پیل های سوختی……………………. ۱۲

۱-۳-۱- تفاوت باتری و پیل سوختی……………… ۱۲

۱-۴-اساس کار پیل سوختی…………………….. ۱۳

۱-۵-انواع پیل های سوختی……………………. ۱۴

۱-۵-۱- پیل سوختی قلیایی……………………. ۱۵

۱-۵-۲- پیل سوختی پلیمری……………………. ۱۷

۱-۵-۳- پیل سوختی متانول مستقیم……………… ۱۹

۱-۵-۴- پیل سوختی اسید فسفریک……………….. ۱۹

۱-۵-۵- پیل های سوختی کربنات مذاب……………. ۲۰

۱-۶-تاریخچه پیل های سوختی………………….. ۲۱

۱-۷-مزایای پیل سوختی………………………. ۲۳

۱-۸-معایب پیل‌های سوختی…………………….. ۲۴

۱-۹-پیل‌های سوختی اکسید جامد………………… ۲۴

۱-۹-۱- معرفی……………………………… ۲۴

۱-۹-۲- ساختمان پیل های سوختی اکسید جامد……… ۲۶

۱-۹-۳- مواد تشکیل دهنده پیل های سوختی……….. ۲۷

۱-۹-۳-۱- الکترولیت………………………. ۲۷

۱-۹-۳-۲- آند……………………………. ۲۸

۱-۹-۳-۳- کاتد…………………………… ۲۸

۱-۹-۳-۴- اتصال دهنده ها………………….. ۲۸

۱-۹-۳-۵- آب بندها……………………….. ۲۸

۱-۹-۴- اساس کار پیل های سوختی اکسید جامد…….. ۲۹

۱-۹-۵- انواعپیلهایسوختیاکسیدجامد…………. ۲۹

۱-۱۰-ترمودینامیک پیل های سوختی اکسید جامد……. ۳۱

۱-۱۰-۱- نیرو محرکه………………………… ۳۱

۱-۱۰-۲- اثرات عوامل مختلف روی نیروی محرکه(EMF) 31

۱-۱۱-عوامل کاهنده عملکرد مطلوب پیل های سوختی…. ۳۳

۱-۱۱-۱- قطبش اهمی…………………………. ۳۳

۱-۱۱-۲- قطبش سینتیکی یا فعال سازی…………… ۳۴

۱-۱۱-۳- قطبش غلظت یا غلظتی…………………. ۳۴

۱-۱۲-عوامل موثر بر روی عملکرد پیل سوختی……… ۳۴

۱-۱۲-۱- تاثیرات دما……………………….. ۳۵

۱-۱۲-۲- تاثیرات فشار………………………. ۳۶

۱-۱۳-مشخصات کلی انواع پیل های سوختی…………. ۳۷

۱-۱۴-مسئله راه اندازی (SOFC)………………… 37

۱-۱۵-جذابیت های موجود در پیل های سوختی اکسید جامد ۳۹

فصل ۲: مدل های ریاضی در پیل های سوختی اکسید جامد….. ۴۱

۲-۱-مقدمه………………………………… ۴۲

۲-۲-مدلسازی پبل های سوختی اکسید جامد………… ۴۲

۲-۳- CFD در پیل های سوختی…………………… ۴۴

۲-۴-معادلات فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی برای پدیده های پیل سوختی……………. ۴۵

۲-۴-۱- قوانین بقا…………………………. ۴۵

۲-۵-سینتیک واکنش های شیمیایی……………….. ۴۷

۲-۶-روش های مدل سازی ارائه شده……………… ۴۹

۲-۷-شبیه سازی پیل سوختی اکسید جامد………….. ۵۰

۲-۷-۲- مدل ریاضی………………………….. ۵۳

۲-۷-۳- شرایط مرزی…………………………. ۵۴

۲-۷-۳-۱- ورودی……………………………. ۵۵

۲-۷-۳-۲- شرایط بالا و پایین…………………. ۵۵

۲-۷-۳-۳- شرایط خروجی………………………. ۵۵

۲-۷-۴- الگوریتم حل………………………… ۵۶

۲-۷-۵- مش بندی……………………………. ۵۶

۲-۷-۶- ارزیابی مدل………………………… ۵۶

۲-۸-تحلیل نتایج…………………………… ۶۰

۲-۸-۱-۱- میدان جریان…………………….. ۶۰

۲-۸-۱-۲- غلظت گونه ها……………………. ۶۱

۲-۸-۱-۳- چگالی جریان…………………….. ۶۶

۲-۸-۲- توزیع دما………………………….. ۶۷

۲-۹-نتیجه گیری……………………………. ۶۹

فصل ۳: نتایج و پیشنهادات……………………….. ۷۰

۳-۱-مقدمه………………………………… ۷۱

۳-۲-نتایج………………………………… ۷۱

۳-۳-افق های تحقیقاتی………………………. ۷۲

فصل ۴: عنوان اصلی فصل ۴ نوشته شود…………………. ۷۳

۴-۱-نمونه سر فصل…………………………. ۷۴

فصل ۵: شود…………………………… ۷۵

فصل ۶:………………………………………. ۷۶

فصل ۷:………………………………………………… ۷۸

فصل ۸: عنوان اصلی فصل ۸ نوشته شود…………………. ۸۰

مراجع………………………………………………………… ۸۱

 

 

نمونه عکس از محیط ارایه پاور 

 

 

 

 

 

 

نمونه عکس از محیط ورد