1403/02/04
رفعت محمدی

رفعت محمدی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3675-4851
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 6601987496
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی عددی سه بعدی پیل سوختی اکسیدجامد صفحه ای و بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند بر عملکرد آن
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
پیل سوختی، پیل سوختی اکسیدجامد، شبیه سازی عددی، نرم افزارکامسول، نمودار پلاریزاسیون، تحلیل پارامتری.
سال 1398
پژوهشگران رفعت محمدی(استاد راهنما)، اسدالله عزیزی(دانشجو)

چکیده

در سالهای اخیر به دلیل پدیده هایی مانند گرم شدن زمین بر اثر گازهای گلخانه ای، افزایش جمعیت کره زمین و نیاز روزافزون بشر به انرژی الکتریکی، توجه محققان به روش های نوین تولید انرژی بیشتر از گذشته جلب شده است. پیل سوختی وسیله ایست که سوخت های فسیلی (مانند هیدروژن، متانول، گاز طبیعی، بنزین و...) را از طریق واکنش های الکتروشیمیایی به برق تبدیل می کند. به عبارت دیگر پیل سوختی شبیه یک باطری است، ولی بر خلاف باطری نیاز به شارژ ندارد و تا زمانی که سوخت و هوای مورد نیاز پیل تأمین شود، پیل سوختی کار خواهد کرد. یکی از انواع پرکاربرد پیل سوختی، پیل سوختی اکسید جامد است که در آن از یک سرامیک اکسید جامد به عنوان الکترولیت استفاده می شود. در این پایان نامه عملکرد یک پیل سوختی اکسید جامد با هندسه صفحه ای به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی تطابق خوبی با نتایج منتشر شده نشان داده است. عمکلرد پیل در حالت مرجع مورد مطالعه قرار گرفته و نمودارهای پلاریزاسیون و توان خروجی، توزیع گونه ها، توزیع جریان الکتریکی و توزیع سرعت جریان و فشار گاز تجزیه و تحلیل شده اند. سپس با استفاده از تحلیل پارامتری، رفتار پیل سوختی نسبت به تغییرات پارامترهای موثر درکارکرد پیل سوختی نظیر سرعت سوخت، سرعت هوا، درصد خلوص سوخت ورودی، دمای کارکرد، فشارکارکرد پیل سوختی و میزان تخلخل الکترودها بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است با افزایش کسر مولی هیدروژن از 7/0 به 9/0، مقدار چگالی جریان در ولتاژ 7/0 ولت دو برابر می شود. همچنین افزایش فشار عملکرد پیل سوختی از یک بار به دو بار می تواند چگالی جریان در ولتاژ 7/0 ولت را 18 درصد افزایش دهد.