مدل سازي و شبيه سازي رفتار ديناميكي پيل سوختي اكسيد جامد

در این پژوهش مدلسازی جامع دینامیكی پیل سوختی اكسید جامد و رفتار دینامیكی آن ارائه میشود. پیل سوختی مورد بررسی دارای هندسه استوانه ای است. در ابتدا، مدل دینامیكی بخش های مختلف پیل سوختی از طریق نوشتن معادلات مومنتوم و انتقال جرم بیان به دست آورده می شود. در این مدل ریاضی، برای بیان واكنش از فرض مرز فازی سه گانه، كه محل تماس رسانای الكترون، رسانای یون و فاز گاز می باشد، استفاده شده است. برگشت ناپذیری های سیستم با اضافه كردن قطبش های فعالسازی، غلظتی و اهمی در معادله انرژی تولیدی پیل منظور شده است. برای دستیابی به رفتار پایا و گذرا پیل سوختی از اعمال ورودی پله در ولتاژ و ثبت جریان خروجی در شرایط و نقاط كاری مختلف استفاده شد. نتایج شبیه سازی میدهد كه رفتار پیل سوختی تطابق خوبی با داده های تجربی دارد و با تغییر نقطه كاری، بهره تناسبی، ثابت زمانی و پاسخ پایا تغییر می كنند. برای حل معادلات و شبیه سازی رفتار پیل، گسسته سازی مشتقات مكانی به كار گرفته شد.