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CFD Simulation von planaren Hochtemperatur- Brennstoffzellen

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www.iwt.tugraz.at
Leiter: Univ.-Prof. Dr. Christoph Hochenauer
Technische Universität Graz
Institut für Wärmetechnik
Dezember 14
Diplomarbeit
CFD Simulation von planaren HochtemperaturBrennstoffzellen (SOFCs)
Hintergrund: Hochtemperatur-Brennstoffzellen,
sogenannte Festoxidbrennstoffzellen (engl.
„solid oxide fuel cells“, SOFCs), stellen eine
vielversprechende Technologie zur Deckung der
Grundlast in Form von Mikro-KWKs oder für die
Verwendung als Hilfsantriebssystem in der
Fahrzeugindustrie dar. Sie ermöglichen eine
direkte Umwandlung der chemisch gebundenen
Energie des Brennstoffs in elektrische Energie.
Außerdem zeichnen sie sich durch hohe
Brennstoffflexibilität und hohe Gesamtwirkungsgrade aus.
Mithilfe von CFD Simulationen können die
komplexen, überlagerten Vorgänge in SOFC
Einzelzellen berechnet und dargestellt werden.
Im Zuge dieser Diplomarbeit sollen große,
planare Festoxideinzelzellen untersucht werden.
Inhalte der Arbeit:
• Literaturrecherche in Hinblick auf CFD Simulation zu den Themen:
• Stand der Technik im Bereich Hochtemperaturbrennstoffzellen
• Interne Reformierungsreaktionen und verwendete Modellierungsansätze
• Erörterung von Schädigungsmechanismen, im Speziellen: Kohlenstoffbildung und Ablagerung
• Strahlungsmodellierung und Chemical Vapor Deposition (CVD) in CFD
• Simulationsteil
• Simulation des Aufheizvorganges des Einzelzellgehäuses im installierten Haubenofen
• Simulation der Durchströmung des Einzelzellgehäuses
• Simulation von elektrolyt-, sowie anodengestützten 100 x 100 mm² planaren SOFC Einzelzellen
• Analyse von Reaktionsmechanismen aus Literaturrecherche
• Abschließende Zusammenfassung und Darstellung der Ergebnisse in Form einer Diplomarbeit
Beginn:
Dauer:
Arbeitsort:
Bezahlung:
ehest möglich
ca. 6 Monate
@ IWT, TU Graz bzw. @ home
gegeben
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Christoph Hochenauer
Institut für Wärmetechnik - TU Graz
Institut für Wärmetechnik
Inffeldgasse 25/B, 8010 Graz
Technische Universität Graz
Tel. +43 316
- 7301
Inffeldgasse
25 B,873
A-8010
Graz,
christoph.hochenauer@tugraz.at
Österreich,
www.iwt.tugraz.at
.
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Kunst und Fotos
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