Prediction of the electric current flux in a tubular fuel cell by means of a 1d model

• Autorzy: Karcz M.

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie lokalnych zmian gęstości prądu w rurkowym ogniwie paliwowym na podstawie modelu jednowymiarowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Numerical analysis of a tubular solid oxide fuel cell has been presented. A proposed onedimensional model for prediction of the vector of electric current with simultaneous three-dimensional levels of continuity, momentum, energy and species transport modelling have been employed. Local changes of the current density and temperature along the fuel cell tube have been predicted. It is shown that for higher values of the average current density throughout the cell, change of relevant local values of current density has a linear slope in the axis direction and temperature field becomes more uniform.

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń dla pojedynczej rurki ogniwa paliwowego zasilanego wodorem. Analizę oparto na opracowanym przez autora jednowymiarowym modelu numerycznym wytwarzania prądu elektrycznego w wysokotemperaturowym, rurkowym ogniwie paliwowym. Model ten, uzupełniony trójwymiarowymi równaniami transportu masy, pędu i energii, zaimplementowano do standardowego kodu numerycznego oraz zweryfikowano według danych eksperymentalnych dla podstawowych charakterystyk ogniwa. Pokazano, że dla większych średnich wartości gęstości prądu zmiany lokalnej gęstości prądu wzdłuż rurki stają się liniowe, a rozkład temperatury - równomierny.

Słowa kluczowe

EN

current flux; current; temperature

PL

gęstość prądu; model jednowymiarowy; prąd; temperatura

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Chemical and Process Engineering
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, z. 2
• Strony: 267--278
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.,Rys., tab.,

Twórcy

autor

Karcz M.

• Energy Conversion Department, Institute of Fluid Flow Machinery Polish Academy of Sciences, Gdańsk

Bibliografia

• [1] BHARADWAJ A., ARCHER D.H., RUBIN E.S., ASME J. Fuel Cell Sci. Technol., 2005, 2, 38 .
• [2] KAKAC S., PRAMUANJAROENKIJ A., ZHOU X. Y., J. Hydrogen Energy, 2007, 32, 761 .
• [3] KEE R.J., ZHU H., GOODWIN D.G., Proc. Combustion Inst., 2005, 30, 2379 .
• [4] KHALEEL M.A., LIN Z., SINGH P., SURDOVAL W., COLLIN D., J. Power Sources, 2004, 130, 136 .
• [5] LI P.-W., SUZUKI K., J. Electrochem. Soc., 2004, 151, A548 .
• [6] JIA J., ABUDULA A., WEI L., JIANG R., SHEN S., J. Power Sources, 2007, 171, 696 .
• [7] CAMPANARI S., IORA P., J. Power Sources, 2004, 132, 113 .
• [8] SÁNCHEZ D., CHACARTEGUI R., MUÑOZ A., SÁNCHEZ T., J. Power Sources, 2006, 160, 1074 .
• [9] SUWANWARANGKUL R., CROISET E.AND PRITZKER M.D., FOWLER M.W., DOUGLAS P.L., ENTCHEV E., J. Power Sources, 2006, 154, 74 .
• [10] ZHU H., KEE R.J., J. Power Sources, 2007, 169, 315 .
• [11] SONG T.W., SOHN J.L., KIM J.H., KIM T.S., S.T. RO, SUZUKI K., J. Power Sources, 2005, 142, 30 .
• [12] KARCZ M., Chem. Proc. Eng., 2006, 27, 201 (in Polish) .
• [13] KARCZ M., Chem. Proc. Eng., 2007, 28, 307 .
• [14] LEMAŃSKI M., KARCZ M., Chem. Proc. Eng., 2008, 29, 233 .
• [15] User's guide, Fluent Inc., Lebanon, USA, 2005.
• [16] LIN Y., BEALE S.B., App. Math. Model., 2006, 30, 1485 .
• [17] NOREN D.A., HOFFMAN M.A., J. Power Sources, 2005, 152, 175 .
• [18] BADUR J., Numerical modelling of sustainable combustion in gas turbines, IFFM Publishers, Gdańsk, 2003, (in Polish).
• [19] LEHNERT W., MEUSINGER J., THOM F., J. Power Sources, 2000, 87, 57 .
• [20] YAKABE H., HISHINUMA M., URATANI M., MATSUZAKI Y., YASUDA I., J. Power Sources, 2000, 86, 423 .
• [21] YUAN J., SUNDEN B., ASME J. Fuel Cell Sci. Technol., 2005, 2, 38 .
• [22] TODD B., YOUNG J.B., J. Power Sources, 2002, 110, 186 .
• [23] REID R.C., SHERWOOD T.K., The Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill Book Company, New York, 1966.
• [24] ZHANG X., LI G., LI J., FENG Z., Energy Conversion and Management, 2007, 48, 977 . MICHAŁ KARCZ