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Tipo de Mídia:
Texto
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Formato:
.pdf
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Tamanho:
1.86
MB
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Título: |
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Análise de sensibilidade de 2ª ordem numa célula a combustível tipo PEM |
Autor: |
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Rodrigo Uchikawa
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Categoria: |
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Teses e Dissertações |
Idioma: |
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Português |
Instituição:/Parceiro |
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[cp] Programas de Pós-graduação da CAPES
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Instituição:/Programa |
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UFPE/TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS NUCLEARES |
Área Conhecimento |
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ENGENHARIA NUCLEAR |
Nível |
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Mestrado
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Ano da Tese |
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2008 |
Acessos: |
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526 |
Resumo |
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No atual estágio de desenvolvimento em que a humanidade se encontra, a demanda
por energia elétrica cresce drasticamente a cada ano. Entretanto, a provável escassez da matriz
energética de base fóssil, associada aos danos ecológicos ocasionados pela sua prospecção e
utilização, tem despertado o interesse por novas formas alternativas e renováveis de energia.
Neste contexto, o hidrogênio, elemento químico mais abundante no planeta, desponta
como provável combustível do futuro. E, as células a combustível, dispositivos capazes de
converter energia química proveniente do hidrogênio diretamente em energia elétrica, cada
vez mais tem chamado a atenção dos pesquisadores. Assim, neste trabalho, foi proposta uma
análise de alguns dos parâmetros operacionais do modelo de uma célula a combustível de
membrana de troca protônica, desenvolvida por Amphlett et al., a saber: a capacitância C , a
corrente fornecida pela célula iFC e os parâmetros semi-empíricos ,1 e ,4 definidos
como funções da energia livre de Gibbs ,G, constante de Faraday ℱ, e do outros
parâmetros empiricamente determinados.
A análise foi efetuada por meio dos Métodos Perturbativos Diferenciais de 1ª e 2ª
ordem. Os resultados obtidos foram então comparados com valores calculados diretamente da
expressão do funcional resposta previamente escolhido, neste caso a tensão média ,d .
Deste procedimento ficou constatado que a aproximação em 2ª ordem possibilitou
uma redução no erro relativo em uma ordem de grandeza, quando comparado com valores
obtidos, para os mesmos parâmetros, utilizando-se apenas aproximações de 1ª ordem.
Todavia, como o aumento computacional no tocante ao cálculo de 2ª ordem foi muito
intenso, e o erro relativo para o processo de 1ª ordem, neste caso, foi muito pequeno, uma
análise com expansão em 2ª ordem não mostrou vantagens adicionais. Concluindo-se então
que, para cada caso, deve ser cuidadosamente estudado até que ponto seria ou não interessante
fazer o uso de tal refinamento.
Finalmente, de posse dos coeficientes de sensibilidades relativos, obtiveram-se os
coeficientes absolutos de sensibilidade S . Foi possível inferir que o parâmetro ,1 se
portara como o mais sensível no modelo para o funcional considerado. |
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