応用機械工学ジャーナル

概要

アノード支持管状SOFCの数値モデル化

M・ファティ・カヤ、ネスリン・デミール、ガムゼ・ゲンシュ、フセイン・ヤピチ

固体酸化物形燃料電池（SOFC）の数値モデルは、
SOFCの性能と開発作業に対する設計および動作パラメータの影響を理解し調査する上で重要なツールです。この研究では、クリーンかつ高効率なエネルギー生産システムの1つである単管アノード支持型SOFCを数値的にモデル化します。単管SOFCの数学的モデルは、非圧縮ナビエ・ストークス、クヌーセン拡散モデル、バトラー・フォルマー運動方程式、およびブリンクマン方程式で与えられます。2次元軸対称形状の場合、動作条件、燃料電池のパラメータ、および支配方程式は、有限要素法ソフトウェアComsolMultiphysicsによって解きます。反応ガスとして、アノードでは純粋なH2 89%とH2O 11%を使用し、カソード側では空気を使用します。温度、圧力、多孔度、透過性、特に電流コレクターからセル反応ガス入口までの距離を検討します。このモデルの最適なセル パラメータが決定され、セル パフォーマンス効果の理由が説明されます。