Untersuchung des Hochtemperaturbrennstoffzellenstapels unter realen Betriebsbedingungen durch Finite-Elemente-Modellierung

Die Simulation der oxidkeramischen Hochtemperaturbrennstoffzelle stellt ein umfangreiches Forschungsfeld dar. Innerhalb der Arbeit wird sich auf die Modellierung des elektrochemisch aktiven Bereiches des Zellstapels mit Hilfe von Homogenisierungsansätzen konzentriert. Einen Schwerpunkt der Modellentwicklung bilden Strömungsprozesse in komplexen Gasleitungsstrukturen wie zum Beispiel hochporöse Schäume, welche den Einsatz allgemeiner Theorien der Strömung durch poröse Medien notwendig machen. Im Sinne einer robusten und schnellen Simulation Zusammenhang werden die Bilanzgleichungen durch stabilisierte numerische Methoden behandelt. Umgesetzt sind die Bilanzgleichungen und sinnvolle Vereinfachungsannahmen durch Quellcode-Programmierung innerhalb der Finite-Elemente-Bibliothek DiffPack.