Simulation und exergetische Verlustanalyse eines SOFC-Brennstoffzellensystems mit Anodengasrezirkulation:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Garbsen
PZH-Verl.
2014
|
Schriftenreihe: | Berichte aus dem Institut für Thermodynamik
1 |
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Beschreibung: | XIV, 137 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG ***
ABSTRACT V
FORMELZEICHEN IX
1 EINLEITUNG 1
2 SOFC-BRENNSTOFFZELLE UND -BRENNSTOFFZELLENSYSTEME 7
2.1 FUNKTION UND AUFBAU EINER SOFC-BRENNSTOFFZELLE 10
2.2 MATERIALIEN DER SOFC 13
2.3 THERMODYNAMIK DER BRENNSTOFFZELLE 13
2.3.1 DIE ZELLSPANNUNG IM RUHEZUSTAND 17
2.3.2 DIE ZELLSPANNUNG UNTER LAST 20
2.4 SYNTHESEGASERZEUGUNG 26
2.5 SOFC-SYSTEME / STAND DER TECHNIK 30
2.6 SYSTEMENTWURF 32
3 EXERGIESTROEME IM BRENNSTOFFZELLENSYSTEM 35
3.1 EXERGIEBILANZEN ZUR BEWERTUNG THERMODYNAMISCHER PROZESSE 37
3.2 IMPLEMENTIERUNG IM SYSTEMMODELL 38
3.3 REFERENZUMGEBUNG 39
4 MODELLE DER SYSTEMKOMPONENTEN 41
4.1 GINORDNUNG DES MODELLS / LITERATURUEBERSICHT 41
4.2 MODELLGRUNDLAGEN 45
4.2.1 STOFFMODELLE 46
4.2.2 WAERMEVERLUSTE 47
4.3 DIESELKRAFTSTOFF 47
4.4 ADIABATER DAMPFREFORMER 49
4.4.1 EINGANGSBETRACHTUNGEN 49
VII
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4.4.2 REFORMERMODELL 52
4.4.3 VALIDIERUNG 55
4.4.4 SIMULATIONSERGEBNISSE DES REFORMERMODELLS 57
. 4.5 BRENNSTOFFZELLENMODUL 63
4.5.1 EINGANGSBETRACHTUNGEN 63
4.5.2 STACKMODELL 65
4.5.3 VALIDIERUNG 69
4.5.4 SIMULATIONSERGEBNISSE 73
4.6 PERIPHERIEKOMPONENTEN 77
4.6.1 WAERMEUEBERTRAGER . . . : 77
4.6.2 OXIDATIONSEINHEIT 80
4.6.3 GEBLAESE 80
4.7 DRUCKVERLUSTE 81
4.7.1 DRUCKVERLUST IM REFORMER 82
4.7.2 DRUCKVERLUSTE IN DER SOFC 82
4.7.3 DRUCKVERLUSTE IN DEN PERIPHERIEKOMPONENTEN 84
5 ERGEBNISSE DER SYSTEMSIMULATION 85
5.1 VARIATION DER REZIRKULATIONSRATE 85
5.2 EXERGETISCHE VERLUSTIDENTIFIKATION 90
5.3 OPERATIVE SYSTEMGRENZEN 94
5.4 PARAMETERSTUDIE 96
5.5 VERTRAUENSBEREICH 100
5.6 SIMULATION ALTERNATIVER BRENNSTOFFE 102
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 105
A ANHANG 109
A.L SIMULATIONSPARAMETER BRENNSTOFFZELLENMODUL 109
A.2 WAERME- UND DRUCKVERLUSTPARAMETER 110
A.3 VERWENDETE STOFFWERTE 110
A.4 EXERGIEVERLUSTE UND EXERGETISCHE WIRKUNGSGRADE 112
LITERATURVERZEICHNIS 124
LEBENSLAUF 137
VIII |
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