Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Esfahanian,MohammadReza Forouzan
محسن اصفهانیان (استاد راهنما) محمدرضا فروزان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Hossein Goudarzi Khouygani
محمدحسین گودرزی خویگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384
Difficulties involved to popular power resousrces are pollution and non-portability of clear ones like geothermal, wind and nuclear power. However, fuel cell are named “future soldier” because of their high performance and cleaness and portability. These fuel cells generate needed electric power by combining oxygen and hydrogen and converting them to water. Since solide oxide fuel cell don’t need to catalysor, and also working in high temperature, their has a low rate of 85 percent more over, they have very good resistance against acid gases or monoxide carbon and do not fail in such enviromental. One of the main difficulties of the SOFCs development is their heating up to the working temperature at starting phase. This kind of fuel cell consists of cathode, electrolye, anode layers and bipolar plates. These layers have different coefficients of thermal expansion (CTE’s) which are thermal dependent , and cuases thermal stress while these layers are heating up to the working temprature. If the fuel cell heated up suddenly with high rate, it will be fractured because of accruing high thermal stresses and power generation will be ended. This research studie behavior of SOFC’s in heating process at starting phase to achieve the best and highest heating rate bye using finite element method. Moreover, mechanical and thermal contact problem its effect on accured stress is studied. In as much as such comprehensive study on 5-ply stack considering thermal contact has done for first time, there were not similar works and results to compare the outcomes. Hence, in a simplified case to verify and confirm the computed outcomes by ANSYS in compared with one of the refrences.
از مشکلات منابع تولید توان امروزی آلودگی فراوان یا عدم قابلیت حمل مثل انرژی باد یا زمین گرمایی یا هسته ای است. اما پیلهای سوختی بدلیل بازده بالا، پاکی و عدم آلودگی برای محیط زیست و قابلیت حمل باعث شده است سرباز آیندة انرژی لقب گیرد. این پیلها با انجام واکنش بین اکسیژن و هیدورژن و تشکیل آب، برق مورد نیاز مجموعه را تولید می نماید. پیل سوختی اکسید جامد بدلیل کارکرد در دمای بالا و همچنین عدم نیاز به کاتالیزورها نسبت قیمت به توان تولیدی پایینی بین انواع پیل های سوختی دارد و می تواند تا 85% بازدهی داشته باشد. از طرفی نیز در مقابل گازهای اسیدی یا مونواکسید کربن مقاوم بوده و از کار نمی افتد. از مشکلات عمده بر سر راه توسعة این پیل، تغییر دمای آن از دمای محیط تا دمای کارکرد می باشد. بدلیل اینکه لایه های مختلف این پیل ضریب انبساط متفاوت دارند، حین گرم کردن تنشهای حرارتی ایجاد می شود و باعث شکست لایه ها شده و پیل قادر به تولید توان نخواهد بود. تحقیق حاضر به بررسی رفتار این پیل در حین گرم کردن آن بکمک روش عددی المان محدود می پردازد تا حد نهایی و سرعت گرم کردن ماکزیمم را تا مرز شکست بیابد. از دیگر نتایج این پژوهش بررسی مسئله تماس مکانیکی و حرارتی و تأثیر آن بر روی تنش های پیل می باشد. بدلیل اینکه برای اولین بار چنین تحلیل گسترده ای با درنظر گرفتن کلیه پارامترها انجام می شود. امکان مقایسه بین نتایج این پژوهش و دیگر کارها وجود ندارد. اما در یک حالت ساده شونده بمنظور مقایسه و بیان صحت محاسبات در نرم افزار ANSYS با یکی از مراجع مقایسه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی