• Akronim:
    HYDROSOFC
  • Konkurs:
    FP7-PEOPLE-ERG-2008
  • Numer projektu:
    231058
  • Koordynator:
    Instytut Energetyki, Polska
  • Okres realizacji:
    2008-10-01 - 2011-09-30

Partnerzy

  1. Instytut Energetyki

Opis

Spośród wielu zalet stałotlenkowych ogniw paliwowych (SOFC) należy wyróżnić wysoką sprawność produkcji energii elektrycznej oraz możliwość zasilania ich różnymi paliwami. Jednym z kluczowych aspektów dotyczących prawidłowej pracy ogniwa, stosu ogniw paliwowych jest optymalne zaprojektowanie przepływu substratów i produktów reakcji zachodzącej wewnątrz ogniwa. Niewłaściwy rozpływ jest bowiem przyczyną nierównomiernego wykorzystania powierzchni elektrod. W momencie zwiększania skali układu może wtedy dojść do uszkodzenia stosu ogniw. Celem projektu było wskazanie i opracowanie metody symulacji i optymalizacji rozpływu gazów wewnątrz stosu ogniw SOFC.

W pierwszym etapie prac wykonany został trójwymiarowy model stosu SOFC. Wykorzystany został do symulacji przepływu i wyznaczenia rozkładu ciśnienia w warunkach pracy stosu. Następnie wykonano dwuwymiarowy model analityczny, który służy do modelowania nieobciążonego stosu ogniw SOFC. W ostatnim etapie trwania projektu opracowany został również dwuwymiarowy model, bazujący na modelu hydraulicznym. Model umożliwia symulowanie pracy stosu zarówno bez jak i pod obciążeniem prądowym.

Wyniki obliczeń poszczególnych modeli zostały porównane z danymi doświadczalnymi. Przepływ utleniacza odpowiadał elektrycznemu obciążeniu stosu 5000 A/m2. Stopień wykorzystania utleniacza zmieniał się w zakresie od 15% do 50%. Wykonane zostały pomiary przepływu (wlot, wylot z układu), ciśnienia oraz różnicy ciśnień. Rozbieżności pomiędzy danymi doświadczalnymi a wynikami obliczeń były dla wszystkich testowanych przypadków niższe niż 10%. Przeprowadzone testy i badania wskazują, że dwuwymiarowy, hydrauliczny model stosu z powodzeniem może być wykorzystywany w trakcie projektowania i optymalizacji rozpływu gazów wewnątrz stosu ogniw SOFC.

Używamy ciasteczek

Na naszej stronie internetowej używamy plików cookie. Niektóre z nich są niezbędne dla funkcjonowania strony, inne pomagają nam w ulepszaniu tej strony i doświadczeń użytkownika (Tracking Cookies). Możesz sam zdecydować, czy chcesz zezwolić na pliki cookie. Należy pamiętać, że w przypadku odrzucenia, nie wszystkie funkcje strony mogą być dostępne.