Analysis on temperature uniformity in methane-rich internal reforming solid oxide fuel cells (SOFCs)

电解质 固体氧化物燃料电池 材料科学 甲烷 堆栈(抽象数据类型) 摩尔分数 氧化物 工作温度 热的 温度梯度 热力学 核工程 化学 电极 工程类 物理 物理化学 有机化学 冶金 程序设计语言 量子力学 计算机科学
作者
Chen Lin,Florian Kerscher,Stephan Herrmann,Benjamin Steinrücken,Hartmut Spliethoff
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:57: 769-788
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.01.071
摘要

Temperature uniformity is a critical parameter in solid oxide fuel cells (SOFCs) since it directly impacts thermal stress, material degradation and output performance. Effective thermal management typically aims to achieve a minimal temperature gradient, especially within a SOFC stack assembled by numerous single cells. In this study, numerical simulations of various boundary conditions and cell designs are performed to investigate thermal uniformity in methane-rich internal reforming SOFCs, which can be utilized as a guidance for design and operation in practical application. The results indicate that the fuel gas with a 5 % mole fraction of methane is more effective in enhancing thermal uniformity through reforming cooling effect at the electrolyte compared to only a 1 % mole fraction. It is strongly recommended in cell design to maintain the ratio of the cell's length to its width (Rcell) greater than or equal to 1.0 considering its better thermal uniformity. However, both increasing the ratio of channel width to rib width (Rc-r) and decreasing the ratio of channel height to channel width (RH-W) have been demonstrated to deteriorate temperature uniformity. Within this study, increasing the backpressure to 1.5 bar is found to result in a 16.7 % reduction in the maximum temperature difference across the electrolyte when compared to that at atmospheric pressure. It is also advisable to operate at the inlet temperature ranging from 973 K to 1023 K for a more uniform temperature distribution within the SOFC.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
卜应完成签到,获得积分10
1秒前
吹气球的金毛完成签到,获得积分10
2秒前
ksen发布了新的文献求助10
3秒前
飘逸小笼包完成签到,获得积分10
4秒前
胖达发布了新的文献求助10
4秒前
852应助吴雨峰采纳,获得10
5秒前
Akim应助小王采纳,获得10
5秒前
5秒前
研友_La17wL完成签到,获得积分10
7秒前
善学以致用应助可爱采纳,获得10
9秒前
胖达完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
长卿123完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
丸子_2025000完成签到,获得积分10
11秒前
汉堡包应助受伤书文采纳,获得10
12秒前
16秒前
吴雨峰发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI2S应助南风采纳,获得10
20秒前
明亮的智宸完成签到,获得积分10
22秒前
安静幻枫举报求助违规成功
22秒前
夜白举报求助违规成功
22秒前
REN举报求助违规成功
22秒前
22秒前
23秒前
pengxue完成签到 ,获得积分10
25秒前
超级冷松完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
司连喜发布了新的文献求助10
27秒前
SCH_zhu完成签到,获得积分10
27秒前
斑其完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
斑其发布了新的文献求助10
29秒前
刺五加完成签到 ,获得积分10
30秒前
curryif发布了新的文献求助10
30秒前
curryif完成签到,获得积分10
35秒前
安静幻枫给宋艳芳的求助进行了留言
36秒前
陈炳蓉完成签到,获得积分10
37秒前
善学以致用应助斑其采纳,获得10
38秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Introduction to Comparative Public Administration Administrative Systems and Reforms in Europe, Third Edition 3rd edition 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Individualized positive end-expiratory pressure in laparoscopic surgery: a randomized controlled trial 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3761727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3305495
关于积分的说明 10134394
捐赠科研通 3019564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1658199
邀请新用户注册赠送积分活动 791974
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 754751