II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

Eşitlik (11)’de, viskoziteyi ve static basıncı simgelemektedir. Denklemdeki son
267
terim gözenekli ortamdaki akışı ifade eden Darcy kaynak terimi olup geçirgenlik
( ) ve porozitenin ( ) bir fonksiyonudur. stress tensörü, ise aşağıdaki gibi hesap-
lanmaktadır:
3.1.4. Şarj Dengesi
KOYP hücresinde geçerli olan Ohm kanunu ve şarj korunumu denklemleri aşağıda
verilmiştir:
Bu denklemlerde , and sırası ile iyonik veya electronik akım yoğunluğu,
iletkenlik ve elektrik potansiyelidir. şarj kaynak terimi olup üçlü faz bölgesini
içermeyen sistem elemanları için sıfıra eşittir. Başka bir deyişle, elektrotlar için
Butler-Volmer denklemi ile hesaplanan anot veya katot akım yoğunluna eşitken
sadece elektronik veya sadece iyonik iletkenliğe sahip interkonnektör veya elektrolit
için sıfırdır. Fakat elektrotlar hem iyonik hem de elektronik iletkenliğe sahip
olduğu için aşağıda verilen şarj dengesi denklemi çözülmelidir.
3.1.5. Enerji Dengesi
Enerjinin korunumu yasası aşağıdaki gibi yazılabilir:
Bu denklemde k ısıl iletkenlik katsayısı ve göz önüne alınan bölgeye bağlı ola-
rak ohmic dirençten kaynaklanan Joule etkisi, elektrokimyasal reaksiyonlardan
kaynaklanan ısıtma ve ışınım gibi ısı transferlerini içeren kaynak terimidir. Bir
reaksiyon sırasında meydana gelen toplam enerji değişimi reaksiyonun formasyon
entalpi değişimi ( ) ile teorik olarak elde edilebilecek maksimum enerjiyi ifade
eden Gibbs serbest enerji değimi ( ) arasındaki farktır. Geriye kalan enerji ısı
enerjisi olarak ortaya çıkmaktadır.
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)