Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Eine Überprüfung der numerischen Strömungsdynamik-Simulationen zur PEFC-Leistung

Chen Y*, Enearu OL, Montalvao D und Sutharssan T

Unter den zahlreichen existierenden Brennstoffzellen wird die Protonenaustauschbrennstoffzelle (PEFC) aufgrund ihrer zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten bevorzugt. Diese Anwendungen reichen von der kleinen Stromerzeugung in Mobiltelefonen bis hin zu stationären Kraftwerken oder Fahrzeuganwendungen. Das Funktionsprinzip von PEFCs führt jedoch natürlich zur Entwicklung von Wasser aus der Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff. Die numerische Strömungsmechanik (CFD) hat in vielen Forschungs- und Entwicklungsprojekten eine wichtige Rolle gespielt. Von der Automobilindustrie über die Luft- und Raumfahrt bis hin zur Medizin und zur Entwicklung von Brennstoffzellen, indem sie die Untersuchung verschiedener Szenarien und Strömungsmuster für optimale Leistung ermöglicht. CFD ermöglicht die In-situ-Analyse von PEFCs durch die Untersuchung von Strömungs- und Wärme- und Massenübertragungsphänomenen, wodurch der Bedarf an teuren Prototypen reduziert und die Testzeit erheblich verkürzt wird. Ziel dieses Artikels ist es, die Fortschritte bei der Verwendung von CFD als Technik zur Leistung und Optimierung von PEFCs zu untersuchen, um die Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten in diesem Bereich zu identifizieren, wie beispielsweise die Leistung einer neuartigen PEFC, mit Schwerpunkt auf der zugrunde liegenden Physik und der In-situ-Analyse der Vorgänge.