مدلسازي و ارائه روش جديد ارزيابي عملكرد پيل سوختي كربنات مذاب با بهسازي داخلي غيرمستقيم جهت كاربرد در صنايع هوافضا

پيل‌هاي سوختي در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در ميان انواع پيل‌هاي سوختي، پيل‌هاي سوختي دما بالا به عنوان فناوري‌هاي با عملكرد مناسب شناخته شده‌اند، چرا كه راندمان بالايي دارند، سازگار با سوخت‌هاي مختلف هستند و همچنين از دماي بالاي آن‌ها مي‌توان براي كاربردهاي توليد همزمان استفاده نمود. از ميان پيل‌هاي سوختي دما بالا ،پيل سوختي كربنات مذاب داراي مزاياي بسياري است اما كمتر مورد توجه قرار گرفته است. استفاده به عنوان جداساز دي‌اكسيدكربن و همچنين توانايي كاربرد بهسازگر داخلي از جمله مزاياي آن است. بهسازگر داخلي نياز به تجهيزات خارجي جهت بهسازي را از بين مي‌برد و همچنين منجر به افزايش راندمان كلي سيستم مي‌گردد. به منظور درك بهتر عملكرد پيل سوختي كربنات مذاب، در اين پژوهش مدل پيل سوختي كربنات مذاب با بهسازي داخلي غيرمستقيم، مرحله به مرحله توسعه داده شده است. مدل حاضر به گونه‌اي توسعه داده شده است كه داراي سرعت پاسخگويي و دقت مناسبي باشد. همچنين به منظور ارزيابي پارامترهاي مؤثر در عملكرد پيل سوختي، تأثير پارامترهايي نظير فشار، دماي ورودي پيل سوختي، نسبت بخار به سوخت، ضريب به‌كارگيري سوخت، هوا و دي‌اكسيدكربن بر راندمان پيل سوختي مورد بررسي قرار گرفته است. از آنجا كه استفاده از اين فناوري تبديل انرژي به‌ويژه در كشور ما در مراحل تكامل است، بررسي نحوه عملكرد اين فناوري در شرايط مختلف مي‌تواند به بلوغ بيشتر اين فناوري كمك كند و جايگاه خود را در استفاده صنايع هوافضا به خصوص توليد انرژي الكتريكي در هواپيما اثبات نمايد. با توجه به نتايج تحليل حساسيت صورت گرفته، پارامترهاي فشار، نسبت بخار به سوخت، دماي ورودي پيل سوختي و ضريب به كار گيري سوخت بيشترين تأثير را روي راندمان پيل سوختي دارند. با افزايش فشار، راندمان از 56% به 42% افت مي‌كند. همچنين افزايش نسبت بخار به سوخت، دماي ورودي پيل سوختي و ضريب به كار گيري سوخت، به ترتيب منجر به افزايش راندمان به ميزان 6.2%، 7.5% و 14.3% مي‌شود. از سوي ديگر پارامترهاي ضريب به‌كارگيري هوا و دي‌اكسيدكربن كمترين اثر را روي راندمان پيل سوختي كربنات مذاب دارند.