Název: Fyzikální analýza hlavních procesů v palivových článcích s pevnými oxidy a jejich matematická formulace
Překlad názvu: Physical analysis of the main processes in the solid oxide fuel cells and their mathematical description
Autoři: Vágner, Petr ; Maršík, František (vedoucí práce) ; Souček, Ondřej (oponent)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2014
Jazyk: eng
Abstrakt: [eng] [cze]
Solid oxide fuel cells (SOFC) are mainly used as large stationary elec- tricity sources, therefore an every little improvement in their performance leads to considerable savings. In order to understand the fundamentals of the SOFC operation, we have developed a new model describing the main physical processes. The thermodynamical model of SOFC, developed in this thesis, concerns the gas transport, the transport of the charged particles in- cluding the thermoelectric effect and the electrochemical reactions. Linear irreversible thermodynamics is the key modelling framework, in which the dusty gas model and the Butler-Volmer equations are used. A new relation between the electrochemical affinity and the overpotential is introduced into the Butler-Volmer equation. A weakly formulated statinonary system en- dowed with boundary conditions is solved with the finite element method in one dimensional approximation. 1 Palivové články s pevnými oxidy (SOFC) jsou slibnou technologií budouc- nosti. Pro dosažení vysoké účinnosti je třeba porozumět základním procesům probíhajícím v SOFC. V práci je odvozena Lineární teorie směsí využitá k termodynamickému popisu fungování palivových článků s pevnými oxidy, zvláště pak vlivu termoelektrického jevu. Pro popis elektrochemických re- akcí probíhajících v palivovém článku je použito Butlerovy-Volmerovy rov- nice s novým vztahem mezi přepětím a elektrochemickou affinitou. Odvozený model, popisující stacionární fungování palivového článku, je prezentován v podobě systému parciálních differenciálních rovnic. Tento systém rovnic, doplněný o okrajové podmínky, je slabě zformulován v 1D přiblížení. Tato formulace je posléze numericky implementována a vyřešena pomocí metody konečných prvků. 1
Klíčová slova: Butlerova-Volmerova rovnice; palivové články s pevnými oxidy; termodynamická analýza; termoelektrický jev; transportovaná entropie iontu; Butler-Volmer equation; fuel cells; solid-oxides; thermodynamical analysis; thermoelectric effect; transported entropy of ion

Instituce: Fakulty UK (VŠKP) (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dostupné v digitálním repozitáři UK.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/20.500.11956/71754

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-340880


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Univerzita Karlova > Fakulty UK (VŠKP)
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce