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Analisi termofluidodinamica tridimensionale della cella a combustibile del progetto dimostrativo SOFC-GT

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Analisi termofluidodinamica tridimensionale della cella a combustibile del progetto dimostrativo SOFC-GT

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:35 pm

Nell’ambito della Ricerca di Sistema il progetto GENDIS tratta il tema della Generazione Distribuita e si compone di due sottoprogetti: GENDIS e OSSOL. Il sottoprogetto OSSOL si occupa di una parte di attività di ricerca relativa a un impianto sperimentale di celle a combustibile ad ossidi solidi accoppiato con microturbina a gas, che viene sviluppata in un consorzio europeo a cui CESI partecipa. In questo ambito è stato sviluppato un modello fluidodinamico tridimensionale allo scopo di stimare le prestazioni della cella in varie condizioni di progetto. Questo rapporto descrive l’applicazione del modello alla cella suddetta e analizza in dettaglio i risultati ottenuti. Le simulazioni sono state effettuate per diverse temperature di funzionamento della cella comprese tra 950 K e 1150 K. Per quanto concerne la fluidodinamica, il comportamento del sistema studiato si colloca nella gamma dei flussi laminari e la temperatura non influenza sensibilmente il campo di moto. La temperatura influenza invece in maniera significativa le prestazioni della cella, in termini di densità di corrente e tensione di uscita. In particolare, nella gamma considerata, la tensione di uscita cresce con la temperatura della cella passando da 0,7 V alla temperatura inferiore a 0.82 V a quella superiore pari a 1050 K. Il confronto con dati sperimentali e previsioni teoriche permette di affermare che il modello sviluppato è sufficientemente accurato e ha caratteristiche di robustezza tali da permettere la simulazione in un campo di funzionamento abbastanza ampio.

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