Farklı çalışma parametrelerinde katı oksit yakıt pillerinin sayısal analizi

Katı oksit yakıt pilleri (KOYP), direkt olarak elektro-kimyasalreaksiyonlarla kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren, yükseksıcaklıklarda (600?1000°C) yüksek enerji dönü şümü sağlayansistemlerdir. Bir KOYP hücresi temel olarak Membran Elektrot Grubu(MEG) ve interkonektörlerden oluşmaktadır. KOYP performansı MEGmalzemeleri ve dizaynı (elektrolit destekli, anot destekli; düzlemsel,tübular) hücre dizaynı, çalışma koşulları (sıcaklık, basınç,konsantrasyon, debi, vb.) gibi çeşitli parametrelere bağlıdır. Buparametrelerin her biri araştırmacılara konu olmaktadır. Birçokaraştırmacı bu parametrelerin değerlendirmesinde sistemi sayısalolarak modellemeyi kullanmaktadır. Bu çalışmada KOYP tek hücreninelektrik performansı ve sıcaklık dağılımını incelemek için üç boyutlu birKOYP modeli geliştirilmiştir. KOYP modelinin ticari bir sayısalakışkanlar dinamiği kodu olan FLUENT programı ile sayısal çözümüyapılmıştır. Geliştirilen model yapılan deneysel çalışmalar iledoğrulanmıştır. Doğrulanması yapılan model üzerinde çalışma sıcaklığı(700?750 ve 800oC), yakıt/hava akış yönü, yakıt/su buharı oranı,yakıt/hava debi değişimi ve elektrolit kalınlığı gibi parametrelerin KOYPperformansına etkileri incelenmiştir. Bu çalışma sonuçlarına bağlı olarak en iyi elektriksel performans ve yüksek termal stabilitiye göreçalışma parametreleri optimize edilmiştir.