شبیه سازی CFD از اصلاح کننده غشایی مبتنی بر PD هنگام کوپل حرارتی در یک سیستم میکرو CHP سلول سوختی

در این کار ، یک شبیه سازی CFD دو بعدی به بررسی یک پردازنده سوخت برای تولید هیدروژن از گاز طبیعی یا بیوگاز تشکیل شده توسط یک اصلاح کننده بخار متان همراه با غشای قابل نفوذ هیدروژن مبتنی بر پالادیوم ، به اصطلاح "اصلاح کننده غشایی" (MREF) می پردازد. گرمای مورد نیاز برای واکنش اصلاح (ریفرمینگ) گرماگیر که در MREF اتفاق می افتد ، توسط جریان گاز داغ از منبع خارجی تأمین می شود ، که معمولاً توسط یک سوختن محفظه احتراق سوخت بدون تغییر و هیدروژن غیرقابل نفوذ ارائه می شود. ترتیب پردازنده سوخت حاصل ، که قبلاً با نقطه نظر انرژی و توازن جرم شبیه سازی شده است ، ممکن است به راندمان بسیار بالایی برسد و به خصوص برای ادغام با سلول های سوخت مناسب است. علاقه به این پیکربندی به امکان پیاده سازی این فناوری در یک میکرو کوژنراتور مبتنی بر PEMFC (همچنین گرما و توان میکرو ترکیبی یا m-CHP) با توان الکتریکی خالص خروجی در طیف ۱-۲ kW متکی است. به طور خاص ، این کار بر روی پروفایل های دما در طول غشاء متمرکز است ، که باید تا حد ممکن نزدیک ۶۰۰ درجه سانتیگراد به نفوذ مورد علاقه نگهداری شود و از هرگونه آسیب جلوگیری کند ، و

In this work, a bi-dimensional CFD simulation investigates a fuel processor for hydrogen production from natural gas or biogas composed by a steam methane reformer coupled with a palladium-based hydrogen permeable membrane, the so-called “membrane reformer” (MREF). The heat required for the endothermic reforming reaction taking place on the MREF is supplied by a stream of hot gas coming from an external source, typically represented by a combustor burning the unconverted fuel and the unpermeated hydrogen. The resulting fuel processor arrangement, which has already been simulated by the point of view of energy and mass balances, may achieve a very high efficiency and is particularly suited for integration with fuel cells. The interest on this configuration relies on the possibility to implement this technology within a PEMFC-based micro-cogenerator (also micro-Combined Heat and Power, or m-CHP) with a net electrical power output in a range of 1–۲ kW. In particular, the work focuses on t