Numerische Modellierung von PEM-Zellen mit FE-Methode

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 100366

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0076;F-Brennstoffzellen

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Numerische Modellierung von PEM-Zellen mit FE-Methode

Schlussbericht (Deutsch)

Die Wärmegeneration und -transport wurden in den transversalen 1 D Ansatz aus dem 1+1 D Modell von Freunberger implementiert. Dieser Ansatz wurde in der FE Umgebung von NMSESES verwendet um die jeweils in 2D ausgeführten Ebenen der Anode und Kathode zu koppeln, zwischen welchen eine weitere 2D Kühlschicht simuliert werden kann.Dieses Konzept des 2+1 D-Modelles erlaubt die Simulation von (technischen) Zellen mit deutlich kleinerem Rechenaufwand als dies mit 3D Modellen der Fall ist. Dies öffnet Modellmöglichkeiten (Parameterstudien mit technischen Zellen, Mehrzellenstapel) welche bisher nicht möglich waren, und daher auch international grosse Beachtung finden können.Die Umsetzung im gekoppelten 2+1 D Finite-Element Modell ist noch nicht abgeschlossen, jedoch wurden alle wichtigen Simulationsaspekte dafür einzeln demonstriert. Im nächsten Schritt sind diese zu integrieren, die Kinderkrankheiten des Modells zu eliminieren, die Robustheit der Numerik zu steigern und Validierungsmessungen durchzuführen.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
PSI Paul Scherrer Institut

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Büchi,Felix N.
Roos,Markus

Zugehörige Dokumente

• Numerische Modellierung von PE-Brennstoffzellen mit FE Methode - Schlussbericht [PDF] 5'222 kB