Entwicklung von parametrierbaren Vernetzungsalgorithmen zur Simulation von Brennstoffzellen mit OpenFOAM
master's thesis, diploma thesis

Die Professur Alternative Fahrzeugantriebe (ALF) der Technischen Universität Chemnitz betreibt seit vielen Jahren Forschung an Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEM-BZ). Aktuelle Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich von Materialien für Kanal- bzw. Bipolarplatten und der Entwicklung von Flussfeldern für die OSS Plattform. Letzteres soll Gegenstand der wissenschaftlichen Arbeit sein.

Für die Auslegung und Simulation von Flussfeldern wird ein existierendes Vernetzungs- und Berechnungstool (Elektrochemie, poröse Medien, CFD-Simulation der Flussfelder für Kühlmittel, Anode und Kathode inkl. Simulation des Wärmeübergangs) auf neue Geometrien adaptiert werden. Hierfür ist die Entwicklung eines parametrierbaren Vernetzungsmodells für einen modellbasierten Ansatz notwendig, um in kurzer Zeit neue geometrische Varianten simulieren und verifizieren zu können.

Für eine Variante soll schließlich die Berechnung eines Flussfeldes durchgeführt werden.

Schwerpunkte der Arbeit:

• Literatur- und Veröffentlichungsrecherche zum aktuellen Stand der Technik der Brennstoffzellensimulation
• Gegenüberstellung der verfügbaren Modellansätze
• Entwicklung eines parametrierbaren Vernetzungsmodells zur Modellierung verschiedener Flussfeldvarianten der OSS Plattform
• Berechnung und Auswertung von einer zur Verfügung gestellten Flussfeldvariante