Jesteś tutaj: Strona główna / Aktualności /

Publikacja IEn w wysokopunktowanym czasopiśmie Energy

2021 / 09 / 13

W wysokopunktowanym czasopiśmie Energy (IF 7,147, 200 pkt. MNiSW) ukazał się artykuł pt. “Mathematical approaches to modelling the mass transfer process in solid oxide fuel cell anode” przedstawiający analizę procesu dyfuzji w ośrodku porowatym na przykładzie elektrody paliwowej, stałotlenkowego ogniwa paliwowego (SOFC – Solid Oxide Fuel Cell). Współautorami publikacji są: dr inż. Marcin Błesznowski (Instytut Energetyki, CPE), mgr inż. Monika Sikora, dr hab. inż. Jakub Kupecki, prof. IEn (CPE), prof. dr hab. inż. Łukasz Makowski oraz dr inż. Wojciech Orciuch.

Przeprowadzona została analiza modeli transportu masy (prawa Ficka, zmodyfikowane prawo Ficka, model Maxwella-Stefana, model DGM) wraz z wyszczególnieniem ich podobieństw, różnic, zalet, wad oraz ograniczeń w stosowalności. W ramach pracy opracowano i poddano walidacji autorski model numeryczny (CFD) a następnie przeprowadzono kampanię eksperymentalno-numeryczną. Przeprowadzono symulacje transportu masy wodoru i pary wodnej lub dwutlenku węgla (substytutu rzeczywistego produktu reakcji elektrochemicznej w SOC w celach walidacyjnych) przez porowatą anodę. Badania prowadzono w szerokim zakresie przepływu od 10 ml/min do 200 ml/min dla obu gazów. Obliczenia dowiodły, że ułamki molowe wodoru osiągają zbliżone wartości (0,5–0,6) na obu wylotach z układu doświadczalnego tylko dla maksymalnego czasu przebywania lub dużej porowatości anody. Udowodniono tym samym, że czas przebywania i dyfuzję gazu można kontrolować przy wykorzystaniu parametrów procesów lub mikrostrukturalnych.

Badania prowadzone były w ramach projektu Preludium finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki, nr umowy 2016/23/N/ST8/01580.

Błesznowski M., Sikora M., Kupecki J., Makowski Ł., Orciuch W., Mathematical approaches to modelling the mass transfer process in solid oxide fuel cell anode, Energy, Volume 239, Part A, 15 January 2022, 121878

https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121878

 

Wróć