1404/07/22
رضا حاجی آقائی وفائی

رضا حاجی آقائی وفائی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی:
تلفن: 04137745000-1624

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی سلول سوختی نوع هیدروشنی برای صنعت هواپیمایی با کمک تجسیه و تحلیل حساسیت
نوع پژوهش
مقاله ارائه شده
کلیدواژه‌ها
سلول سوختی، تحلیل حساسیت، مخزن هیدروژن
سال 1401
پژوهشگران باقر عباسی نرج آباد ، رضا حاجی آقائی وفائی

چکیده

برای طراحی سیستم‌های سلول سوختی هواپیما، لازم است الزاماتی را که سیستم برآورده می‌کند مشخص شود. در این پژوهش یک رویکرد آماری برای تجزیه و تحلیل این الزامات ارائه شده است که تغییرات در مشخصات پرواز را حساب می‌کند. قابلیت سلول‌های سوختی اکسید‌‌ جامد در ترکیب با سیکل توربین هیدروژنی سبب شده است که سیستم ترکیبی حاصل به عنوان یک سیستم تولید توان جدید مدنظر پژوهشگران مختلف قرار گیرد. این مطالعه به دنبال توسعه یک روش برای هدایت روند طراحی سیستم‌های سلول سوختی برای استفاده در هواپیما است. در اولین گام، یک هدف طراحی باید مشخص شود. مدل‌سازی آماری با فیلتر کردن زیر مجموعه‌ای از داده‌های پرواز در یک کلاس مورد نظر (به عنوان مثال، پروازهای نوع هواپیمای خاص، دامنه مورد نظر یا سرویس‌دهی به یک منطقه خاص) و استنباط یک مدل تصادفی گسسته انجام می‌شود. در این پژوهش از مولد هیدروژن از یک واکنش هیدرولیز کاتالیزوری برای استخراج هیدروژن از محلول قلیایی سدیم بوروهیدرید و ساخته شده با راکتور، پمپ، جدا کننده و کارتریج سوخت استفاده می‌شود. مدیریت توان ترکیبی سلول سوختی و باتری پشته سلول سوختی، ژنراتور هیدروژن و سیستم مدیریت نیرو در شرایط مختلف بار ارزیابی شد. نتایج نشان می‌دهد که بهبود توان تولیدی سلول سوختی عامل تعیین کننده‌ای برای کاهش جرم سیستم انرژی است. انرژی خاص باتری تأثیر کمی دارد اما در کنار توان تولیدی خاص سلول سوختی عمل می‌کند. حداکثر راندمان الکتریکی سیستم در سلول سوختی نیز در حدود 55 درصد برآورد می‌گردد. بررسی نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که در صورت کنترل حرارت تولید شده در سلول و استفاده مفید از آن راندمان کلی سیستم تا حدود 84 درصد قابل افزایش خواهد بود. از طرف دیگر افزایش تعداد سلول‌های توده سلول سوختی سبب افزایش راندمان الکتریکی و کاهش راندمان کلی سیستم هیبریدی خواهد شد