بررسي حساسيت توزيع تنش گرمايي براي يك پيل سوختي اكسيد جامد صفحه‌اي

تبديل انرژي شيميايي به انرژي الكتريسيته به‌واسطه دستگاه الكتروشيميايي پيل سوختي انجام مي‌گيرد. به‌وسيله دماي عملياتي بالاي پيل سوختي اكسيد جامد (بين 700 و 1000)، تنش گرمايي به وجود آمده كه عامل اصلي شروع و انتشار ترك است. اين پديده ممكن است باعث نشت گاز، ناپايداري ساختار و توقف عمليات SOFC قبل از عمر مفيد آن باشد. هدف اين پژوهش ارائه روشي براي پيش‌بيني شروع ترك‌ها در يك SOFC صفحه‌اي متخلخل ناهمسانگرد است. دما و توزيع تنش محاسبه مي‌شود. در اين روش از ضريب شدت تنش و انتگرالجي مواد براي پيش‌بيني شروع ترك در داخل آند و كاتد متخلخل استفاده شده است. نتايج تحقيق نشان ‌داد كه بالاترين تنش گرمايي در گوشه‌هاي بالاي كاتد و در گوشه‌هاي پايين‌ آند رخ مي‌دهد. به‌علاوه، ضخامت الكترود كاتد در سمت چپ، به ميزان %1.5 افزايش مي‌يابد. درنهايت، شروع ترك در سمت چپ بين گوشه‌هاي بالايي و پاييني كاتد رخ مي‌دهد.