 |
توزیع چگالی جریان در پیل سوختی اکسید جامد
معرفی
این مثال توزیع چگالی جریان را در یک پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) مطالعه می‌کند. این شامل جفت شدن کامل بین توازن جرم در آند و کاتد، موازنه مومنتوم در کانال های گاز، جریان گاز در الکترودهای متخلخل، تعادل جریان یونی حمل شده توسط یون اکسید و تعادل جریان الکترونیکی است.
تعریف مدل
یک SOFC با دو الکترود انتشار گاز متخلخل (GDEs) با یک الکترولیت ساندویچ شده در وسط ساخته شده است. شکل 1 را ببینید .
شکل 1: هندسه سلول واحد، با آند در پایین و کاتد در بالا.
تغذیه سوخت در کاتد و آند جریان مخالف است و گاز آند غنی از هیدروژن از سمت چپ وارد می شود.
واکنش های الکتروشیمیایی در سلول در زیر آورده شده است.
• | آند |
• | کاتد: |
مدل شامل فرآیندهای زیر است:
• | تعادل بار الکترونیکی (قانون اهم) |
• | تعادل بار یونی (قانون اهم) |
• | سینتیک انتقال بار باتلر-ولمر |
• | موازنه جرم در فاز گاز در هر دو کانال گاز و GDEs (مکسول-استفان انتشار و همرفت) |
• | توزیع جریان در کانال های گاز (معادلات ناویر-استوکس) |
• | جریان در GDE های متخلخل (معادلات برینکمن) |
موجودی شارژ
تعادل بار الکترونیکی و یونی در فیدرهای جریان آند و کاتد، الکترولیت و GDE ها برای استفاده از رابط پیل سوختی هیدروژنی حل شده است.
فرض کنید که سینتیک انتقال بار باتلر-ولمر چگالی جریان انتقال بار را توصیف می کند. در آند، هیدروژن برای تشکیل آب اکسید می‌شود و با فرض اینکه اولین انتقال الکترون مرحله تعیین‌کننده سرعت باشد، معادله سینتیک انتقال بار زیر اعمال می‌شود:
در اینجا i 0، a چگالی جریان تبادل آند است (واحد SI: A/m 2 ) ، ph2 فشار جزئی هیدروژن، ph2o فشار جزئی آب، ph2 ، ref و ph2o ، ref فشارهای مرجع (واحد SI: Pa). علاوه بر این، F ثابت فارادی (واحد SI: C/mol)، R ثابت گاز (واحد SI: J/(mol·K))، T دما (واحد SI: K)، و η اضافه ولتاژ (واحد SI: V).
برای کاتد، از رابطه استفاده کنید
که در آن i 0,c چگالی جریان تبادل کاتد (واحد SI: A/m 2 ) و p o2 فشار جزئی اکسیژن است.
اضافه ولتاژ به صورت تعریف شده است
اختلاف پتانسیل تعادل کجاست (واحد SI: V) .در مرز ورودی آند، پتانسیل در پتانسیل مرجع صفر ثابت است. در مرز ورودی کاتد، پتانسیل را روی ولتاژ سلول، سلول V تنظیم کنید . دومی توسط داده شده است
که در آن V pol قطبش است. در این مدل، شما پیل سوختی را برای محدوده ای از ولتاژ سلول (از حدود 0.2 ولت تا 0.95 ولت) با استفاده از V pol در محدوده 0.05 ولت تا 0.8 ولت به عنوان پارامتر برای حل کننده پارامتری شبیه سازی می کنید.
برای معادلات تعادل بار یونی، شرایط مرزی عایق را در تمام مرزهای خارجی اعمال کنید. در مرزهای داخلی، تداوم در جریان و پتانسیل به طور پیش فرض اعمال می شود.
حمل و نقل انبوه چند جزئی
SOFC ها را می توان با سوخت های مختلفی کار کرد. این مدل واحدی را توصیف می کند که بر روی هیدروژن و هوا کار می کند. در آند، یک گاز هیدروژن مرطوب شده به عنوان سوخت عرضه می شود، به این معنی که گاز از دو جزء تشکیل شده است: هیدروژن و بخار آب. در کاتد، هوای مرطوب تامین می شود که از سه جزء تشکیل شده است: اکسیژن، بخار آب و نیتروژن.
انتقال مواد توسط معادلات انتشار و همرفت ماکسول-استفان، که توسط رابط پیل سوختی هیدروژن حل شده است، توصیف شده است.
شرایط مرزی در دیواره های کانال گاز و GDE شار جرم صفر است (شرایط عایق). در ورودی، ترکیب مشخص شده است، در حالی که شرایط خروجی شار همرفتی است. این فرض به این معنی است که عبارت همرفتی بر حمل و نقل عمود بر این مرز غالب است.
تداوم در ترکیب و شار برای همه توازن جرم در رابط بین GDE و کانال اعمال می شود.
معادلات جریان گاز
رابط جریان رسانه آزاد و متخلخل برای حل میدان سرعت و فشار استفاده می شود. معادلات تراکم پذیر ناویر-استوکس جریان را در کانال های باز کنترل می کند و معادلات برینکمن سرعت جریان را در GDE های متخلخل توصیف می کند.
در ورودی و خروجی، فشار را تنظیم می کنید و یک فشار اضافی جزئی در ورودی برای هدایت جریان مشخص می کنید ( 2 Pa در آند و 6 Pa در کاتد).
کوپلینگ‌هایی برای چگالی، ویسکوزیته دینامیکی، سرعت، فشار و جرم خالص منابع و سینک‌ها بین پیل سوختی هیدروژن و رابط جریان رسانه آزاد و متخلخل با استفاده از گره‌های چندفیزیکی جریان واکنش، فاز گاز H2 و جریان واکنش، فاز گاز O2 ساخته می‌شوند.
نتایج و بحث
شکل 2 کسر مولی اکسیژن در کاتد را در قطبش سلولی 0.8 V نشان می دهد. کاهش اکسیژن قابل توجه است، که پیامدهایی بر توزیع واکنش در کاتد دارد.
شکل 2: کسر مولی اکسیژن در کانال گاز و در کاتد انتشار گاز در حالی که با ولتاژ سلول 0.8 ولت کار می کند.
کسر مولی هیدروژن در آند نیز در طول کانال کاهش می یابد. شکل 3 زیر توزیع هیدروژن را نشان می دهد. نشان می دهد که تخلیه به اندازه کاتد مشخص نیست.
شکل 3: توزیع هیدروژن در آند در ولتاژ سلول 0.8 ولت.
نتیجه توزیع غلظت این است که چگالی جریان در GDE ها یکنواخت نیست. شکل 4 توزیع چگالی جریان را در سمت کاتد هادی یونی نشان می دهد.
شکل 4: چگالی جریان الکترولیت در سلول واحد که در 0.8 ولت کار می کند. ورودی کاتد در سمت راست است.
در نتیجه کاهش اکسیژن، توزیع چگالی جریان ضعیف است و بیشتر جریان تولید شده نزدیک به ورودی کاتد است. یکی از راه‌های بهبود شرایط عملیاتی، افزایش سرعت جریان کاتد و در نتیجه بهبود انتقال جرم اکسیژن است.
شکل 5 ولتاژ را به عنوان تابعی از جریان کل (منحنی پلاریزاسیون) نشان می دهد.
شکل 5: منحنی پلاریزاسیون.
شکل 6 توان خروجی را به عنوان تابعی از ولتاژ سلول نشان می دهد. این مدل حداکثر توان خروجی حدود 1100 وات بر متر مربع را برای سلول واحد پیش بینی می کند.
شکل 6: توان خروجی به عنوان تابعی از ولتاژ سلول.
منابع
1. J. Hartvigsen, S. Elangovan, and A. Khandkar, Science and Technology of Zirconia V , SPS Badwal, MJ Bannister, and RHJ Hannink, eds., p. 682، شرکت انتشارات تکنومیک، لنکستر، PA، 1993.
2. R. Herbin, JM Fiard, and JR Ferguson, Proceedings of the First European Solid Oxide Fuel Cell Forum , U. Bossel, ed., p. 317، لوسرن، سوئیس، 1994.
مسیر کتابخانه برنامه: Fuel_Cell_and_Electrolyzer_Module/Fuel_Cells/sofc_unit_cell
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Hydrogen Fuel Cells>Solid Oxide (fc) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow> Porous Media and Subsurface Flow> Free and Porous Media Flow (fp) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در قسمت متن فیلد Velocity ، u_c را تایپ کنید . |
7 | در جدول اجزای فیلد Velocity تنظیمات زیر را وارد کنید: |
u_c |
v_c |
دستشویی |
8 | در قسمت متن فشار ، p_c را تایپ کنید . |
9 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow> Porous Media and Subsurface Flow> Free and Porous Media Flow (fp) را انتخاب کنید . |
10 | روی افزودن کلیک کنید . |
11 | در قسمت متن فیلد Velocity ، u_a را تایپ کنید . |
12 | در جدول اجزای فیلد Velocity تنظیمات زیر را وارد کنید: |
u_a |
v_a |
w_a |
13 | در قسمت متن فشار ، p_a را تایپ کنید . |
14 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
15 | در درخت مطالعه انتخاب ، مطالعات از پیش تعیین شده برای واسط های فیزیک انتخاب شده > پیل سوختی هیدروژنی > ثابت با راه اندازی را انتخاب کنید . |
16 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
با استفاده از فایل متنی ارائه شده پارامترها را تعریف کنید.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل sofc_unit_cell_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
هندسه را با تعیین سطح مقطع دو بعدی دستگاه ایجاد کنید، سپس آن را اکسترود کنید تا هندسه مدل سه بعدی ایجاد شود.
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید . |
طبق توضیحات زیر مستطیل ها را اضافه کنید.
4 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W_channel+W_rib را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H_gde را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W_channel+W_rib را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H_electrolyte را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -H_electrolyte را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 3 (r3)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W_channel+W_rib را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H_gde را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -H_electrolyte-H_gde را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 4 (r4)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W_channel را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H_channel را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، W_rib/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، H_gde را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 5 (r5)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W_channel را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H_channel را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، W_rib/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -H_gde-H_electrolyte-H_channel را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (متر) |
L |
4 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
هندسه مدل اکنون کامل شده است و باید در شکل زیر به این شکل باشد.
تعاریف
اکنون تعدادی انتخاب برای سهولت در انتخاب قسمت های مختلف هندسه هنگام تنظیم مدل انجام دهید.
کانال جریان آند
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، کانال جریان آند را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 4 را انتخاب کنید. |
الکترود انتشار گاز آند
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، آند Gas Diffusion Electrode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
الکترود انتشار گاز کاتد
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، الکترود انتشار گاز کاتد را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
کانال جریان کاتدی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، کانال جریان کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
غشاء
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، در قسمت نوشتار Label، Membrane را تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
جریان رسانه آزاد و متخلخل – کاتد
دامنه های قابل اجرا برای واسط های جریان را تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Free and Porous Media Flow (fp) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جریان رسانه آزاد و متخلخل ، جریان رسانه آزاد و متخلخل – کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . در لیست، 1 ، 2 ، و 4 را انتخاب کنید . |
4 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط دامنه های 3 و 5 را انتخاب کنید. |
جریان رسانه آزاد و متخلخل – آند
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Free and Porous Media Flow 2 (fp2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جریان رسانه آزاد و متخلخل ، جریان رسانه آزاد و متخلخل – آند را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . در لیست، 2 ، 3 ، و 5 را انتخاب کنید . |
4 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط دامنه های 1 و 4 را انتخاب کنید. |
چند فیزیک
در مرحله بعد، رابط ها را با استفاده از گره های جفت کننده چندفیزیکی جریان واکنش دهنده، جفت کنید. توجه داشته باشید که در حال حاضر، گره های multiphysics ممکن است برای هیچ دامنه انتخابی قابل استفاده نباشند، اما انتخاب ها به طور خودکار با تنظیم رابط پیل سوختی هیدروژن به روز می شوند.
جریان واکنش، فاز 1 گاز H2 (rfh1)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow، H2 Gas Phase را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان واکنش ، فاز گاز H2 ، بخش Coupled Interfaces را پیدا کنید . |
3 | از لیست جریان سیال ، جریان رسانه آزاد و متخلخل – آند (fp2) را انتخاب کنید . |
جریان واکنش، فاز 1 گاز O2 (rfo1)
در نوار ابزار Physics ، روی Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow، O2 Gas Phase را انتخاب کنید .
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow، O2 Gas Phase را انتخاب کنید .پیل سوختی هیدروژنی (FC)
مدل توزیع فعلی و حمل و نقل انبوه را تنظیم کنید. گونه های گاز پیش فرض هیدروژن و آب در سمت آند و اکسیژن و نیتروژن در سمت کاتد هستند. علاوه بر این، آب را در سمت کاتد قرار دهید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی پیل سوختی هیدروژنی (fc) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پیل سوختی هیدروژنی ، قسمت O2 Gas Mixture را پیدا کنید . |
3 | چک باکس H2O را انتخاب کنید . |
گره های دامنه مربوطه را اضافه کنید.
غشاء 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Membrane را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Membrane ، قسمت Domain Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، غشاء را انتخاب کنید . |
الکترود انتشار گاز H2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و H2 Gas Diffusion Electrode را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود انتشار گاز H2 ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترود انتشار گاز آند را انتخاب کنید . |
کانال 1 جریان گاز H2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و کانال جریان گاز H2 را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای کانال جریان گاز H2 ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، کانال جریان آند را انتخاب کنید . |
الکترود انتشار گاز O2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و O2 Gas Diffusion Electrode را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود انتشار گاز O2 ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترود انتشار گاز کاتد را انتخاب کنید . |
کانال 1 جریان گاز O2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و کانال جریان گاز O2 را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای کانال جریان گاز O2 ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، کانال جریان کاتد را انتخاب کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Fuel Cell and Electrolyzer>Solid Oxides>Yttria-Stabilized Zirconia, 8YSZ, (ZrO2)0.92-(Y2O3)0.08 را انتخاب کنید . |
4 | کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
در گره فاز الکترولیت ، هدایت الکترولیت تنظیم شده است که از گره مواد گرفته شود . در گره‌های فاز گاز H2 و فاز گاز O2 ، تنظیمات یا گزینه پیش‌فرض هستند یا به‌طور خودکار توسط گره‌های کوپلینگ چندفیزیکی تنظیم می‌شوند.
پیل سوختی هیدروژنی (FC)
الکترود انتشار گاز H2 1
ویژگی های گره الکترود انتشار گاز H2 را تنظیم کنید . جزئیات سینتیک الکترود در گره فرزند تنظیم می شود. توجه داشته باشید که با استفاده از گزینه پیش فرض Built in ، پتانسیل تعادل مرجع به طور خودکار محاسبه می شود .
1 | در پنجره تنظیمات برای الکترود انتشار گاز H2 ، بخش حمل و نقل شارژ الکترود را پیدا کنید . |
2 | در قسمت متن σ s ، kseff_a را تایپ کنید . |
3 | بخش Effective Electrolyte Charge Transport را پیدا کنید . از لیست تصحیح رسانایی موثر ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن f l ، fl_a را تایپ کنید . |
4 | بخش حمل و نقل گاز را پیدا کنید . در قسمت متن ε g ، e_por را تایپ کنید . |
واکنش الکترود انتشار گاز H2 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی H2 Gas Diffusion Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود انتشار گاز H2 ، برای گسترش بخش فشارهای مرجع کلیک کنید . |
3 | در قسمت متن p H2,ref ، p_h2ref را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن p H2O,ref ، p_h2oref_a را تایپ کنید . |
5 | بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . در قسمت متن i 0,ref ( T ) i0_a را تایپ کنید . |
6 | قسمت Active Specific Surface Area را پیدا کنید . در قسمت متن a v ، Sa_a را تایپ کنید . |
الکترود انتشار گاز O2 1
به طور مشابه، ویژگی های گره الکترود انتشار گاز O2 را تنظیم کنید . جزئیات سینتیک الکترود در گره فرزند تنظیم می شود. توجه داشته باشید که با استفاده از گزینه پیش فرض Built in ، پتانسیل تعادل مرجع به طور خودکار محاسبه می شود .
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell (fc) روی O2 Gas Diffusion Electrode 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود انتشار گاز O2 ، بخش حمل و نقل شارژ الکترود را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن σ s ، kseff_c را تایپ کنید . |
4 | بخش Effective Electrolyte Charge Transport را پیدا کنید . از لیست تصحیح رسانایی موثر ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن f l ، fl_c را تایپ کنید . |
5 | بخش حمل و نقل گاز را پیدا کنید . در قسمت متن ε g ، e_por را تایپ کنید . |
واکنش الکترود انتشار گاز O2 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی O2 Gas Diffusion Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود انتشار گاز O2 ، کلیک کنید تا بخش فشارهای مرجع گسترش یابد . |
3 | در قسمت متن p O2,ref ، p_o2ref را تایپ کنید . |
4 | بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . در قسمت متن i 0,ref ( T ) i0_c را تایپ کنید . |
5 | قسمت Active Specific Surface Area را پیدا کنید . در قسمت متن a v ، Sa_c را تایپ کنید . |
به جز انتخاب دامنه، هیچ تنظیماتی در گره های کانال جریان مورد نیاز نیست. در مرحله بعد، شرایط مرزی و مقادیر اولیه را تنظیم کنید.
فاز 1 هدایت الکترونیکی
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell (fc) روی Electronic Conducting Phase 1 کلیک کنید .
زمین برق 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Electric Ground را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3 و 20 را انتخاب کنید. |
فاز 1 هدایت الکترونیکی
در پنجره Model Builder ، روی Electronic Conducting Phase 1 کلیک کنید .
پتانسیل الکتریکی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Electric Potential را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 10 و 22 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات Electric Potential ، قسمت Electric Potential را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن φ s,bnd ، V_cell را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell (fc)>H2 Gas Phase 1 را گسترش دهید ، سپس روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مقادیر اولیه ، قسمت ترکیب اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x 0,H2O ، x_h2oref_a را تایپ کنید . |
فاز 1 H2 گازی
در پنجره Model Builder ، روی H2 Gas Phase 1 کلیک کنید .
ورودی H2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و H2 Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 11 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی H2 ، بخش Mixture Specification را پیدا کنید . |
4 | از لیست، کسرهای جرمی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی ω 0,H2O ، w_h2oref_a را تایپ کنید . |
فاز 1 H2 گازی
در پنجره Model Builder ، روی H2 Gas Phase 1 کلیک کنید .
خروجی H2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و H2 Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 29 را انتخاب کنید. |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell (fc)>O2 Gas Phase 1 روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مقادیر اولیه ، قسمت ترکیب اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x 0,H2O ، x_h2oref_c را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی x 0,N2 ، x_n2ref را تایپ کنید . |
فاز 1 گاز O2
در پنجره Model Builder ، روی O2 Gas Phase 1 کلیک کنید .
ورودی O2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و O2 Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 30 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی O2 ، بخش Mixture Specification را پیدا کنید . |
4 | از لیست، کسرهای جرمی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی ω 0,H2O ، w_h2oref_c را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی ω 0,N2 ، w_n2ref را تایپ کنید . |
فاز 1 گاز O2
در پنجره Model Builder ، روی O2 Gas Phase 1 کلیک کنید .
خروجی O2 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و O2 Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 15 را انتخاب کنید. |
جریان رسانه آزاد و متخلخل – کاتد (FP)
سپس، مدل جریان سیال را در سمت کاتد تنظیم کنید. توجه داشته باشید که جریان تراکم پذیر است.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Free and Porous Media Flow – Cathode (fp) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان رسانه آزاد و متخلخل ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) را انتخاب کنید . |
سطح مرجع فشار را در خصوصیات رابط تعریف کنید.
4 | در قسمت متن p ref ، p_atm را تایپ کنید . |
خصوصیات الکترود انتشار گاز متخلخل و کانال جریان و به دنبال آن شرایط مرزی را تنظیم کنید. توجه داشته باشید که چگالی و ویسکوزیته مخلوط گاز توسط رابط پیل سوختی هیدروژن محاسبه می شود و به طور خودکار توسط گره های جفت چندفیزیک تنظیم می شود.
متخلخل متوسط 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Porous Medium را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محیط متخلخل ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترود انتشار گاز کاتد را انتخاب کنید . |
ماتریس متخلخل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Matrix 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ماتریس متخلخل ، بخش ویژگی های ماتریس را پیدا کنید . |
3 | از لیست ε p ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، e_por را تایپ کنید . |
4 | از لیست κ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، perm_c را تایپ کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 30 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، فشار را انتخاب کنید . |
5 | بخش شرایط فشار را پیدا کنید . در قسمت متن p 0 ، dp_c را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 15 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات خروجی ، بخش شرایط فشار را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Normal flow را انتخاب کنید . |
دیوار 2
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و دیوار را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 8 و 25 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دیوار ، قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست شرایط دیوار ، لغزش را انتخاب کنید . |
جریان رسانه آزاد و متخلخل – آند (FP2)
مدل جریان سیال را در سمت آند به همین ترتیب تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Free and Porous Media Flow – Anode (fp2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان رسانه آزاد و متخلخل ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) را انتخاب کنید . |
سطح مرجع فشار را در خصوصیات رابط تعریف کنید.
4 | در قسمت متن p ref ، p_atm را تایپ کنید . |
متخلخل متوسط 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Porous Medium را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محیط متخلخل ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، الکترود انتشار گاز آند را انتخاب کنید . |
ماتریس متخلخل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Matrix 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ماتریس متخلخل ، بخش ویژگی های ماتریس را پیدا کنید . |
3 | از لیست ε p ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، e_por را تایپ کنید . |
4 | از لیست κ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، perm_a را تایپ کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 11 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، فشار را انتخاب کنید . |
5 | بخش شرایط فشار را پیدا کنید . در قسمت متنی p 0 ، dp_a را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 29 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات خروجی ، بخش شرایط فشار را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Normal flow را انتخاب کنید . |
دیوار 2
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و دیوار را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 2 و 23 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دیوار ، قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست شرایط دیوار ، لغزش را انتخاب کنید . |
تعاریف جهانی
ورودی های مدل پیش فرض
گره ورودی مدل پیش فرض می تواند برای تنظیم دما برای کل مدلاستفاده شوداین گره ممکن است توسط چندین گره فیزیک قابل دسترسی باشد.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions، روی Default Model Inputs کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی های مدل پیش فرض ، بخش Browse Model Inputs را پیدا کنید . |
3 | در درخت، General>Temperature (K) – minput.T را انتخاب کنید . |
4 | زیربخش عبارت برای انتخاب باقیمانده را پیدا کنید . در قسمت متن دما ، T را تایپ کنید . |
مش 1
تنظیمات فیزیک مدل اکنون کامل شده است. یک مش نقشه برداری شده در جهت کانال برای این هندسه مناسب است. اندازه را در جهت y با استفاده از یک گره Edge کنترل کنید .
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 2، 10، 15، 18، 24 و 27 را انتخاب کنید. |
سایز 1
1 | روی Edge 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، W_channel/8 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 4، 7، 11 و 15 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 12، 17، 22 و 26 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در فیلد متنی Number of element ، 10 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 3 را تایپ کنید . |
7 | چک باکس توزیع متقارن را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 7 و 34 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 3 را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Distribution 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط لبه های 1 و 30 را انتخاب کنید. |
5 | بخش توزیع را پیدا کنید . تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 4 و 32 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در فیلد متنی Number of element ، 3 را تایپ کنید . |
نقشه برداری 1
روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید .
جارو 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Swept کلیک کنید .
Swept کلیک کنید .سایز 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، W_channel را تایپ کنید . |
6 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
در حال حاضر مش بندی کامل شده است و باید مانند شکل زیر باشد.
تعاریف
قبل از حل، یک پروب برای میانگین چگالی جریان سلول اضافه کنید، در طول فرآیند حل کننده رسم می شود.
پروب تراکم جریان سلولی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Probes کلیک کنید و Domain Probe را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Domain Probe ، Cell Current Density Probe را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متن نام متغیر ، I_cell را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، الکترود انتشار گاز آند را انتخاب کنید . |
5 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell>Electrode kinetics>fc.ivtot – منبع واکنش الکترود – A/m³ را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، fc.ivtot*H_gde را تایپ کنید . |
7 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، میانگین چگالی جریان سلول را تایپ کنید . |
مطالعه 1
مشکل اکنون برای حل آماده است. ابتدا برای مقداردهی اولیه توزیع جریان (اعم از اولیه و ثانویه) در دو مرحله مطالعه و سپس جریان در دو مرحله مطالعه بعدی حل کنید. در نهایت، کل مدل از جمله کوپلینگ های چندفیزیکی در مرحله نهایی را به همراه یک جارو کمکی با ادامه حل برای طیف وسیعی از ولتاژهای قطبش سلولی مختلف حل کنید.
مرحله 1: راه اندازی توزیع فعلی
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: راه‌اندازی توزیع فعلی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای راه‌اندازی توزیع فعلی ، بخش انتخاب فیزیک و متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادرهای حل برای جریان واکنش ، فاز 1 گاز H2 (rfh1) و جریان واکنش ، فاز 1 گاز O2 (rfo1) را پاک کنید . |
راه اندازی توزیع فعلی 2
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Other>Current Distribution Initialization را انتخاب کنید . |
2 | مرحله 1 را بکشید و رها کنید : راه‌اندازی توزیع فعلی . |
3 | در پنجره تنظیمات برای راه‌اندازی توزیع فعلی ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع فعلی ، ثانویه را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای جریان واکنش ، فاز 1 گاز H2 (rfh1) و جریان واکنش ، فاز 1 گاز O2 (rfo1) را پاک کنید . |
مرحله 3: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 3: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادرهای حل برای سلول سوختی هیدروژن ( fc) و جریان رسانه آزاد و متخلخل – آند (fp2) را پاک کنید . |
4 | در جدول، کادرهای حل برای جریان واکنش ، فاز 1 گاز H2 (rfh1) و جریان واکنش ، فاز 1 گاز O2 (rfo1) را پاک کنید . |
ثابت 2
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Stationary>Stationary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادرهای حل برای سلول سوختی هیدروژن ( fc) و جریان آزاد و متخلخل رسانه – کاتد (fp) را پاک کنید . |
4 | در جدول، کادرهای حل برای جریان واکنش ، فاز 1 گاز H2 (rfh1) و جریان واکنش ، فاز 1 گاز O2 (rfo1) را پاک کنید . |
ثابت 3
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Stationary>Stationary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . |
3 | کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
4 |  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
V_pol (پلاریزاسیون اولیه سلول) | محدوده 0.05 (0.1، 0.1، 0.8) | V |
6 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
محاسبه چند دقیقه طول می کشد.
نتایج
چندین نمودار پیش فرض ایجاد می شود. در میان آنها نمودارهای مشاهده شده در شکل 2 و شکل 3 وجود دارد که به ترتیب توزیع کسر مولی اکسیژن و هیدروژن را در ولتاژ سلولی 0.8 ولت نشان می دهد.
منحنی پلاریزاسیون
دستورالعمل های زیر نمودار منحنی پلاریزاسیون SOFC را بازتولید می کند ( شکل 5 را ببینید ).
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، منحنی قطبی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، منحنی قطبش را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، میانگین چگالی جریان (A/m<sup>2</sup>) را تایپ کنید . |
7 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، V<sub>cell</sub> (V) را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | روی منحنی قطبش کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
V_cell | V | ولتاژ سلول |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Expression ، I_cell را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار منحنی قطبی ، روی  Plot کلیک کنید . |
قدرت در مقابل جریان
در مرحله بعد، نموداری را بازتولید کنید که توان خروجی را به عنوان تابعی از ولتاژ سلول نشان می دهد ( شکل 6 ).
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Power vs. Current را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت Title text، Total output power را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، میانگین چگالی جریان (A/m<sup>2</sup>) را تایپ کنید . |
7 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در فیلد نوشتاری مرتبط، میانگین توان سلولی (W/m<sup>2</sup>) را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | روی Power vs. Current کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
V_cell*I_cell | W/m^2 | میانگین توان سلولی |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Expression ، I_cell را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Power vs. Current ، روی  Plot کلیک کنید . |
چگالی جریان الکترولیت
سپس نمودار شکل 4 را که چگالی جریان در سلول واحد را در 0.8 ولت نشان می دهد، بازتولید کنید.
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، چگالی جریان الکترولیت را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Electrolyte Current Density کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Hydrogen Fuel Cell> بردار چگالی جریان الکترولیت – A/m²>fc.Ilz – بردار چگالی جریان الکترولیت ، z-component را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 9 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار Electrolyte Current Density ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
