Kühlung eines Brennstoffzellenstacks
Application ID: 105191
Dieses Tutorial modelliert das Wärmemanagement eines Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellenstacks (PEM). Es ist wichtig, den Stack mit einem ähnlichen Temperaturprofil für alle Zellen zu betreiben, da eine ungleichmäßige Temperaturverteilung sonst zu einer ungleichmäßigen Wasserdampfkondensation und großen Leistungsunterschieden zwischen den einzelnen Zellen führen kann.
Der Stack besteht aus fünf Zellen, die mit bipolaren Platten durchsetzt sind, die die Kühlflüssigkeit transportieren. Das Modell berechnet die Temperatur, die Elektroden- und Elektrolytphasenpotenziale, den Stofftransport der reagierenden Spezies in jedem einzelnen Gasraum sowie die Fluid-Drücke und entsprechenden Geschwindigkeiten in den Gas- und Flüssigkeitsströmungsräumen.
Die Strömungskanäle der Bipolarplatten werden in der Geometrie nicht explizit aufgelöst. Stattdessen werden anisotrope Permeabilitäten verwendet, um die Strömungsmuster innerhalb des Stacks zu definieren.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.