Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, 80-952 Gdańsk MODELOWANIE OSIĄGÓW NISKOEMISYJNYCH OGNIW PALIWOWYCH ZA POMOCĄ MODELI.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, 80-952 Gdańsk MODELOWANIE OSIĄGÓW NISKOEMISYJNYCH OGNIW PALIWOWYCH ZA POMOCĄ MODELI."— Zapis prezentacji:

1 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk MODELOWANIE OSIĄGÓW NISKOEMISYJNYCH OGNIW PALIWOWYCH ZA POMOCĄ MODELI MATEMATYCZNYCH TYPU CFM. Dr inż. Marcin Lemański Prof. dr hab. inż. Janusz Badur Mgr inż. Paweł Ziółkowski Mgr inż. Sebastian Kornet Instytut Maszyn Przepływowych im. R. Szewalskiego PAN Nałęczów, luty 2013

2 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Plan prezentacji: -Zasada działania, -Schemat ogniwa, -Reakcje chemiczne, -Wyniki, -Wnioski.

3 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys.1 Zasada działania ogniwa paliwowego SOFC [rysunek jest własnością firmy Siemens]. Zasada działania ogniwa

4 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 2. Schemat pojedynczej rurki ogniwa SOFC. Schemat ogniwa

5 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Podstawowe reakcje chemiczne. Reakcji elektrochemicznej „zimnego spalania”: Reakcja gazu wodnego: Reakcja reformingu:

6 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Weryfikacja modelu. Reakcji elektrochemicznej „zimnego spalania”: Reakcja gazu wodnego: Reakcja reformingu: Dla wszystkich obliczeń przyjęto wartości gęstości prądu granicznego i o =0,67 A/cm 2 i gęstości prądu wymiany i l =0,20 A/cm 2. Konsekwencją przyjęcia takich wartości do wszystkich symulacji mogą być różnice pomiędzy wielkościami obliczonymi, a wynikami eksperymentu.

7 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 3. Charakterystyka napięcie-gęstość prądu porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Hagiwara. Wyniki

8 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 4. Charakterystyka moc- gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Hagiwara Wyniki

9 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 5. Charakterystyka napięcie-gęstość prądu porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Hirano. Wyniki

10 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 6. Charakterystyka moc- gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Hirano Wyniki

11 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 7. Charakterystyka napięcie-gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Tomlins. Wyniki

12 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 8. Charakterystyka napięcie-gęstość prądu moc- gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Tomlins. Wyniki

13 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 9. Charakterystyka napięcie-gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Singhal. Wyniki

14 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 10. Charakterystyka moc- gęstość prądu - porównanie wyników obliczeń z eksperymentem wg Singhal. Wyniki

15 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 11. Charakterystyka sprawność elektryczna - gęstość prądu - obliczenia dla eksperymentu wg Singhal. Wyniki

16 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Rys. 12. Charakterystyka temperatura na wylocie z anody - gęstość prądu -obliczenia dla eksperymentu wg Singhal. Wyniki

17 Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, Gdańsk Wnioski: Zaproponowany model pod względem jakościowym i ilościowym w dobry sposób odzwierciedla skomplikowane procesy chemiczne i elektrochemiczne zachodzące w ogniwie. Ogniwa paliwowe charakteryzują się wysoką sprawnością konwersji energii na poziomie około 50 % i znikomej emisji zanieczyszczeń. Sprawność elektryczna może zostać dodatkowo zwiększona w wyniku zastosowania ogniw paliwowych typu SOFC z turbinami gazowymi w tzw. ciśnieniowych układ hybrydowych SOFC/GT (nawet do 60 %). Z punktu widzenia termodynamicznego i ekologicznego ogniwa paliwowe SOFC są przyszłościową metodą produkcji energii. Z drugiej strony wysokie koszty ekonomiczne i niska moc oferowanych układów oraz liczne problemy eksploatacyjne ograniczają ich zastosowanie jedynie do energetyki rozproszonej oferującej źródła energii elektrycznej dla urzędów, szpitali etc., o mocy do 1MWe. Emisja dwutlenku węgla tego typu ogniw paliwowych jest około dwukrotnie niższa niż w przypadku spalenia go w tradycyjnym palniku gazowym.

18 Dziękuję za uwagę.


Pobierz ppt "Instytut Maszyn Przepływowych PAN Zakład Konwersji Energii Fiszera 14, 80-952 Gdańsk MODELOWANIE OSIĄGÓW NISKOEMISYJNYCH OGNIW PALIWOWYCH ZA POMOCĄ MODELI."

Podobne prezentacje


Reklamy Google