Simulation der Wasserkondensation in GDLs
GeoApp: Water Condensation
In der Entwicklung leistungsfähiger Brennstoffzellen ist eines entscheidend: die gezielte Steuerung der Wasserverteilung in der Gasdiffusionsschicht (GDL). Unter warmen, feuchten Betriebsbedingungen kondensiert Wasser direkt in der GDL – mit direkten Auswirkungen auf den Sauerstofftransport und damit auf die Effizienz der gesamten Zelle.
Die GeoApp Water Condensation gibt Ihnen ein Werkzeug an die Hand, um genau das zu analysieren: Tropfenbildung, -wachstum und -koaleszenz in der GDL – realitätsnah, hochaufgelöst und unter Berücksichtigung hydrophober und hydrophiler Materialeigenschaften. So erkennen Sie, wie Wassertropfen Transportpfade ändern und können analysieren welche Struktur-Optimierungen den Sauerstofffluss verbessern.
Die Methode erlaubt die effiziente Simulation zahlreicher Tropfen auch in großen GDL-Strukturen mit realitätsnaher Interaktion mit Fasern, Binder und Rippen der Bipolarplatten. Dazu wird eine Approximation der Tropfenform für Tropfen kleiner als der Faserdurchmesser und Kontaktwinkel über 30° genutzt.
Nutzen Sie darüber hinaus die leistungsstarken Visualisierungsmöglichkeiten von GeoDict, um das Tropfenwachstum über die Zeit zu analysieren und beispielsweise als Video zu veranschaulichen.
Hinweis
Die GeoApp Water Condensation ist nicht Teil der GeoDict-Installation!
Entstehung und Anwachsen von
Tropfen in einer GDL
Im gezeigten Beispiel wird das Tropfenvolumen
in jedem Schritt um 5% vergrößert. Sobald sich zwei
Tropfen berühren, wird das Zusammenwachsen simuliert.
Gezeigt ist die Tropfenverteilung nach 5 (a), 20 (b)
und 30 (c) Schritten.
Für folgende Module ist eine Lizenz notwendig:
| Notwendiges Modul | SatuDict, SatuDict (Droplet Condensation) |
Diese Module und GeoApps werden oft mit der "Water Condensation" GeoApp kombiniert:
| Import & Bildverarbeitung | ImportGeo-Vol | ||
| Bildanalyse | MatDict | ||
| Materialmodellierung | FiberGeo | ||
| Simulation & Vorhersage | SatuDict | DiffuDict | FlowDict |
| Schnittstellen |
Welche Module für Sie am besten passen, ist abhängig von der Art Ihrer Anwendung.