ارزیابی عملکرد موتور توربوفن ترکیبی با پیل سوختی اکسید جامد

در هواپیماهای بیشتر الکتریکی که در آنها سیستم‌های الکتریکی جایگزین سیستم‌های هیدرولیکی و پنوماتیکی شده‌اند،تقاضا بار الکتریکی افزایش یافته است. در هواپیماهایی که این بار الکتریکی توسط موتورهای اصلی تامین می‌شود، عملکرد موتورها دچار مشکل می‌شود و مصرف سوخت افزایش می‌یابد.استفاده از موتور ترکیبی پیل سوختی اکسیدجامد (sofc) با موتور توربوفن برای کاهش سوخت مصرفی دراین سیستم ترکیبی دارای تعدادی مزیت است: توربین گاز بسیار یاز زیر سیستم و اجزای پیل سوختی اکسید جامد (تامین سوخت، هوا و حرارت بهسلول سوختی) راحذف می کند و بنابراین تعداداجزای سیستم پیل سوختی راکاهش می دهد؛ موتور توربوفن سوخت وهوای تحت فشار را برای پیل سوختی فراهم می کندکه عملکرد سیستم پیل سوختیرابه طورقابل توجهی بهبود می‌بخشد. برای تبدیل سوخت جت به سوخت قابل استفاده برای پیل سوختی از مبدل سوخت خودگرمایی استفاده شده است. مدل هایترمودینامیکی پیل سوختی اکسید جامد، مبدل سوخت خودگرمایی و موتور توربو فن جریان مجزا، جداگانه برای فاز تعادل گاز و واکنش الکتروشیمیایی در سلول ومحاسبات پایا برای نقطه عملکرد در سطح دریا توسعه یافته اند. گرما حاصل از پیل سوختی وسوخت های واکنش نداده در آن توسط سیستم تعادلی موتور توربو فن بازپس گرفته می شوند که موجب افزایش بازده موتور و کاهش مصرف سوخت می‌شود. این سیستم می تواندتوان الکتریک یبیشتری (بیش از 100 درصد)رادرمقایسه باسیستم های موتور ژنراتور فراهم کند و در حدود بیش از 5 درصد مصرف سوخت را کاهش می‌دهد، با این وجود چگالی توان آن در حدود 10 درصد کمتر از موتورهای مرسوم است. این مطالعه نشان می‌دهدکه سیستم موتورهای ترکیبی عملکردکلی بهتری رانسبت به سیستم های منفردامکان پذیرمی سازند.