Erstellen einer GDL nach Ihren Anforderungen
GeoApp: Gas Diffusion Layer
Digitale GDL-Generatoren: Motivation und Nutzen virtueller Mikrostruktursimulation
Generatoren für Gasdiffusionsschichten (GDL) gewinnen im digitalen Bereich zunehmend an Bedeutung, da sie eine schnelle, flexible und kosteneffiziente Erforschung von Brennstoffzellen- und Elektrolyse-Designs ermöglichen. Traditionell erforderten die Entwicklung und Optimierung von GDL-Strukturen umfangreiche physische Prototypen, komplexe Experimente und erhebliche Materialkosten.
Digitale GDL-Generatoren hingegen ermöglichen es Ingenieur*innen und Forschenden, realistische Mikrostrukturen virtuell zu simulieren und zu erstellen, sodass Leistung, Haltbarkeit und Fluidtransportverhalten lange vor der Herstellung einer physischen Probe getestet werden können.
Dies beschleunigt Innovationen, unterstützt datengetriebene Optimierung und eröffnet fortschrittliche Anwendungen wie KI-gestütztes Design und automatisierte Materialentwicklung. Mit dem Wachstum des digitalen Engineerings bilden GDL-Generatoren eine entscheidende Brücke zwischen wissenschaftlichem Verständnis und praktischer, skalierbarer Brennstoffzellentechnologie.
Flexible Generierung maßgeschneiderter Mikrostrukturen
Die GDL GeoApp bietet eine äußerst flexible und effiziente Möglichkeit, digitale Mikrostrukturen zu erzeugen, die auf eine Vielzahl von Designanforderungen zugeschnitten sind. Durch die dynamische Anpassung von Größe, Auflösung und zentralen Materialeigenschaften ermöglicht sie es Forschenden, realistische virtuelle Materialien zu erkunden – bei einem Bruchteil der Kosten und Zeit des physischen Prototypings.
Ihre Fähigkeit, sowohl isotrope als auch anisotrope Faseranordnungen abzubilden und gleichzeitig steuerbare Strukturparameter bereitzustellen, macht sie besonders leistungsfähig für systematische Parameterstudien, die auf die Entdeckung optimaler Mikrostrukturen abzielen.
In Kombination mit zusätzlichen Simulationsmodulen bildet der Generator einen umfassenden digitalen Workflow, der die Strukturerzeugung direkt mit der Leistungsanalyse verknüpft – einschließlich Strömungsverhalten, Transporteigenschaften und weiteren kritischen Kenngrößen, die für fortgeschrittene Brennstoffzellen- und Materialforschung essenziell sind.
Einfache Erstellung von
Gasdiffusionsschichten
Die Gasdiffusionsschicht wurde unter
Verwendung der folgenden Modell-
parameter erzeugt:
- Voxelgröße: 1 µm
- Faserdurchmesser: 8 µm
- GDL-Höhe: 200 µm
- GDL-Fläche: 1,4 mm × 1,4 mm
GeoDict Features
- Erzeugt Strukturen beliebiger Größe
- Ermöglicht die Auswahl einer Auflösung, die die relevanten Strukturmerkmale hervorhebt
- Ideal für Parameterstudien zur Identifizierung der optimalen Mikrostruktur für gegebene Designziele
- Erstellt schnell und kosteneffizient realistische Darstellungen realer Materialien
- Erlaubt eine kontrollierte Variation der Packungsdichte
- Ermöglicht eine flexible Anpassung der Faserdurchmesser
- Unterstützt die Modifikation des Bindergehalts
- Modelliert sowohl anisotrope als auch isotrope Faserverteilungen
- Integriert sich nahtlos in andere Module zur direkten Auswertung weiterer Parameter (z.B. Zweiphasenströmungseigenschaften, Einphasenströmungsverhalten, Diffusion, Gastransport, Tortuosität und mehr)
Für folgende Module ist eine Lizenz notwendig:
| Notwendiges Modul | FiberGeo |
Diese Module und GeoApps werden oft mit der "Gas Diffusion Layer" GeoApp kombiniert:
| Import & Bildverarbeitung | |||
| Bildanalyse | |||
| Materialmodellierung | |||
| Simulation & Vorhersage | FlowDict | SatuDict | AddiDict |
| Schnittstellen |
Welche Module für Sie am besten passen, ist abhängig von der Art Ihrer Anwendung.
