Условие:
Исходные данные:
- (F =96485,33212) Кл/моль.
- (V =22,41396954\cdot10) м/моль (0°C, 101.325 кПа), N = 160 яч., I = 900 А, (U_{eq}) = 1,23 В, (\eta_{А+С}) = 0,72 В, (R\Omega) = 0.55 мОм, (\eta_f) = 0,96, t = 4 ч. Единицы в таблице:
- (R) задано в миллиомах (мОм) на одну ячейку, в расчетах переводить в Ом Выполнить расчеты:
- Перевести время работы (t) в секунды для расчета по Фарадею и в часы для расчета энергии.
- Рассчитать заряд: (Q =It)
- Рассчитать количество вещества водорода и кислорода: (n_{H2} = \eta_F It / 2F) , (n_{O2} =\eta_F It / 4F)
- Рассчитать массы (m_{H2}) , (m_{O2}).
- Рассчитать нормальные объемы (V_{N,H2}) , (V_{N,O2}) , через (V_m).
- Рассчитать напряжение ячейки: (U_{cell} =U_{eq} +\eta_{A+C} +IR\Omega)
- Рассчитать напряжение стека: (U_{stack} =N U_{cell})
- Рассчитать мощность и энергию: (P = U_{stack} I), (W=Pt)
- Рассчитать удельный расход энергии: (e_{sp,kg} = W / m_{H2}) , (e_{sp,Nm3} = W / V_{N,H2}) ,
- Сравнить (e_{sp,kg}) с ориентиром 39,4 кВт•ч/кг (теоретический минимум) и 53-57 кВт•ч/кг (типичный современный уровень) и сделать вывод. Вывод: какие факторы дали основные потери, что сильнее влияет на удельный расход энергии в вашем варианте, какие величины выглядят «реалистично» и почему.
