Masterarbeit

Für eine optimale Funktion der PEM-Brennstoffzelle ist es notwendig die für die elektrochemische Reaktion benötigten Gase möglichst gleichmäßig auf der elektrochemisch aktiven Fläche zu verteilen. Dies wird durch die Strömungsführung auf der Bipolarplatte bestimmt. Gleichzeitig wird über die Rückseite der Bipolarplatte das Kühlmittel zugeführt und verteilt, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen. Konstruktiv ist die Verteilung des Kühlmittels von der Verteilung der Gase abhängig. Die Abhängigkeiten dieser beiden Kriterien sind bisher noch nicht im Detail verstanden.

Aufgabe:

Im Rahmen dieser Masterarbeit soll mit Hilfe von Strömungssimulationen der Zusammenhang zwischen der Verteilung der Gase und des Kühlmittels untersucht werden. Hierbei soll ein Vorgehen erarbeitet werden, wie die unterschiedlichen Optimierungskriterien zusammengeführt werden können und auf Basis dessen verschiedene Designoptionen konstruktiv umgesetzt und hinsichtlich der Strömungsverteilung analysiert und bewertet werden. Dabei sollen ebenfalls materialspezifische Eigenschaften, als auch die Fertigbarkeit mit in die Betrachtung mit einbezogen werden.