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
چکيده : 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.
واژههاي كليدي: پیل سوختی اکسید جامد،مدل سازی CFD، واکنش های شیمیایی،انتقال بار،مرز سهگانه
1-1- 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 1: مقدمه ای بر پیل های سوختی اکسید جامد……….. 8
1-1-مقدمه…………………………………. 9
1-2-ویژگی های سوخت هیدروژنی…………………. 9
1-3-معرفی پیل های سوختی……………………. 12
1-3-1- تفاوت باتری و پیل سوختی……………… 12
1-4-اساس کار پیل سوختی…………………….. 13
1-5-انواع پیل های سوختی……………………. 14
1-5-1- پیل سوختی قلیایی……………………. 15
1-5-2- پیل سوختی پلیمری……………………. 17
1-5-3- پیل سوختی متانول مستقیم……………… 19
1-5-4- پیل سوختی اسید فسفریک……………….. 19
1-5-5- پیل های سوختی کربنات مذاب……………. 20
1-6-تاریخچه پیل های سوختی………………….. 21
1-7-مزایای پیل سوختی………………………. 23
1-8-معایب پیلهای سوختی…………………….. 24
1-9-پیلهای سوختی اکسید جامد………………… 24
1-9-1- معرفی……………………………… 24
1-9-2- ساختمان پیل های سوختی اکسید جامد……… 26
1-9-3- مواد تشکیل دهنده پیل های سوختی……….. 27
1-9-3-1- الکترولیت………………………. 27
1-9-3-2- آند……………………………. 28
1-9-3-3- کاتد…………………………… 28
1-9-3-4- اتصال دهنده ها………………….. 28
1-9-3-5- آب بندها……………………….. 28
1-9-4- اساس کار پیل های سوختی اکسید جامد…….. 29
1-9-5- انواعپيلهايسوختياكسيدجامد…………. 29
1-10-ترمودینامیک پیل های سوختی اکسید جامد……. 31
1-10-1- نیرو محرکه………………………… 31
1-10-2- اثرات عوامل مختلف روی نیروی محرکه(EMF) 31
1-11-عوامل کاهنده عملکرد مطلوب پیل های سوختی…. 33
1-11-1- قطبش اهمی…………………………. 33
1-11-2- قطبش سینتیکی یا فعال سازی…………… 34
1-11-3- قطبش غلظت یا غلظتی…………………. 34
1-12-عوامل موثر بر روی عملکرد پیل سوختی……… 34
1-12-1- تاثیرات دما……………………….. 35
1-12-2- تاثیرات فشار………………………. 36
1-13-مشخصات کلی انواع پیل های سوختی…………. 37
1-14-مسئله راه اندازي (SOFC)………………… 37
1-15-جذابیت های موجود در پیل های سوختی اکسید جامد 39
فصل 2: مدل های ریاضی در پیل های سوختی اکسید جامد….. 41
2-1-مقدمه………………………………… 42
2-2-مدلسازی پبل های سوختی اکسید جامد………… 42
2-3- CFD در پیل های سوختی…………………… 44
2-4-معادلات فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی برای پدیده های پیل سوختی……………. 45
2-4-1- قوانین بقا…………………………. 45
2-5-سینتیک واکنش های شیمیایی……………….. 47
2-6-روش های مدل سازی ارائه شده……………… 49
2-7-شبیه سازی پیل سوختی اکسید جامد………….. 50
2-7-2- مدل ریاضی………………………….. 53
2-7-3- شرایط مرزی…………………………. 54
2-7-3-1- ورودی……………………………. 55
2-7-3-2- شرایط بالا و پایین…………………. 55
2-7-3-3- شرایط خروجی………………………. 55
2-7-4- الگوریتم حل………………………… 56
2-7-5- مش بندی……………………………. 56
2-7-6- ارزیابی مدل………………………… 56
2-8-تحلیل نتایج…………………………… 60
2-8-1-1- میدان جریان…………………….. 60
2-8-1-2- غلظت گونه ها……………………. 61
2-8-1-3- چگالی جریان…………………….. 66
2-8-2- توزیع دما………………………….. 67
2-9-نتيجه گيري……………………………. 69
فصل 3: نتایج و پیشنهادات……………………….. 70
3-1-مقدمه………………………………… 71
3-2-نتایج………………………………… 71
3-3-افق های تحقیقاتی………………………. 72
فصل 4: عنوان اصلی فصل 4 نوشته شود…………………. 73
4-1-نمونه سر فصل…………………………. 74
فصل 5: شود…………………………… 75
فصل 6:………………………………………. 76
فصل 7:………………………………………………… 78
فصل 8: عنوان اصلی فصل 8 نوشته شود…………………. 80
مراجع………………………………………………………… 81
نمونه عکس از محیط ارایه پاور
نمونه عکس از محیط ورد