Modellbildung, Simulation und Messung thermofluiddynamischer Vorgänge zur Optimierung des Flowfields von PEM-Brennstoffzellen

In Brennstoffzellen wird die im Brennstoff chemisch gebundene Energie unmittelbar in elektrische Energie umgewandelt. Dieser Vorteil macht sie attraktiv und zum Gegenstand aktueller Untersuchungen. Die Brennstoffzelle wird jedoch nur dann einen größeren Markt erobern, wenn es gelingt, technisch zuverlässige, nutzerfreundliche, kompakte und preisgünstige Systeme zu entwickeln. Auf diesem Weg sind noch verschiedene Hürden zu nehmen.

Einige Anwendungen, zum Beispiel in Kraftfahrzeugen, basieren auf dem Typ der PEM-Brennstoffzelle. Funktionalität und Betriebsverhalten der hierauf aufbauenden Systeme werden maßgeblich durch die Wärme- und Stoffübertragungsvorgänge der Fluide bestimmt, die durch Kanäle kleinen Querschnitts strömen.

Der Autor stellt in diesem Band vor, wie er solche Vorgänge in thermofluiddynamische Modelle abgebildet, numerisch simuliert und einige der so erhaltenen Vorhersagen experimentell überprüft hat.