Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Modelação Numericamente de SOFC Tubular Suportado por Ânodo

M Fatih KAYA, Nesrin DEMIR, Gamze GENÇ e Hüseyin YAPICI

Os modelos numéricos de células de combustível de óxido sólido (SOFCs) são ferramentas importantes na compreensão e investigação
do efeito dos parâmetros de design e operação do desempenho do SOFC e dos trabalhos de desenvolvimento do SOFC. Neste estudo, um dos sistemas de produção de energia limpos e altamente eficientes, o SOFC suportado por um ânodo tubular único, é modelado numericamente. O modelo matemático do SOFC tubular único é dado em termos dos modelos de difusão incompressíveis de Navier-Stokes, Knudsen, equações cinéticas de Butler-Volmer e equações de Brinkman. Para a geometria axissimétrica bidimensional, as condições de funcionamento, os parâmetros da célula de combustível e as equações governantes são resolvidos pelo software de método de elementos finitos ComsolMultiphysics . H2 puro 89% e H2O 11% são utilizados no ânodo e o ar é utilizado no lado do cátodo como gases reagentes. São estudadas a temperatura, pressão, porosidade, permeabilidade e principalmente distância dos colectores de corrente à entrada do gás reagente na célula. Os parâmetros celulares ótimos para este modelo são determinados e as razões dos efeitos no desempenho da célula são explicadas.