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ENE2008-06683-C03-03

Financiado

METODOS MULTIFISICOS Y MULTIESCALA PARA PILAS DE COMBUSTIBLE DE OXIDO SOLIDO (SO...

LAS PILAS DE OXIDO SOLIDO (SOFC) SON FIRMES CANDIDATAS A FORMAR PARTE DE LOS FUTUROS SISTEMAS DE GENERACION DE ENERGIA POR SU ALTA EFICIENCIA, SU ALTA TASA DE REUTILIZACION DEL CALOR RESIDUAL Y POR LOS BAJOS NIVELES DE EMISION DE... ver más

01/01/2008

UNIZAR

73K€

Presupuesto del proyecto: 73K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA. OFICINA DE TRANSFERE... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Sin perfil tecnológico

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2008-01-01

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Participantes

UNIZAR

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA. OFICINA DE TRANSFERE...

Sin perfil tecnológico

Presupuesto del proyecto 73K€

Descripción del proyecto LAS PILAS DE OXIDO SOLIDO (SOFC) SON FIRMES CANDIDATAS A FORMAR PARTE DE LOS FUTUROS SISTEMAS DE GENERACION DE ENERGIA POR SU ALTA EFICIENCIA, SU ALTA TASA DE REUTILIZACION DEL CALOR RESIDUAL Y POR LOS BAJOS NIVELES DE EMISION DE CONTAMINANTES A LA ATMOSFERA, LA SIMULACION FLUIDODINAMICA DE LAS PILAS SOFC ES UNA HERRAMIENTA ESENCIAL PARA MEJORAR COMPETITIVAMENTE SU DISEÑO, OPTIMIZAR SU OPERACION Y CONSEGUIR UNA TECNOLOGIA COMERCIALMENTE VIABLE,ESTUDIOS PREVIOS DE LA RELACION ENTRE LA MICROESTRUCTURA DE LOS ELECTRODOS DE UNA PILA SOFC Y SU COMPORTAMIENTO ELECTROQUIMICO CONCLUYEN QUE PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO DE LA PILA, ES ESENCIAL UN CORRECTO CONTROL DE LOS PARAMETROS MICROESTRUCTURALES DE LOS ELECTRODOS, COMO SON EL TAMAÑO DE PARTICULA, LA POROSIDAD Y LA DISTRIBUCION ESPACIAL DE LAS FASES CONSTITUYENTES, DICHOS PARAMETROS AFECTAN EN GRAN MEDIDA AL TRANSPORTE DE GASES, EL CUAL TIPICAMENTE ABARCA DESDE EL REGIMEN DEL CONTINUO HASTA EL TRANSPORTE LIBRE DE MOLECULAS, ESTE FENOMENO ES CRITICO EN LA OPERACION DE UNA SOFC Y PUEDE INDUCIR GRANDES INEFICIENCIAS EN UN SISTEMA MAL DISEÑADO,LA MICROESTRUCTURA DE LOS ELECTRODOS TIPICOS DE UNA SOFC ES TAL, QUE APARECE UNA DISTRIBUCION DE NUMEROS DE KNUDSEN DENTRO DEL RANGO 0,1-100, LO CUAL INDICA LA NO ADECUACION DE LA HIPOTESIS DEL CONTINUO EN ESTAS ZONAS DE LA PILA, SURGE ASI LA NECESIDAD DE UTILIZAR METODOS ALTERNATIVOS A LA SOLUCION NUMERICA DE LAS ECUACIONES E NAVIER STOKES PARA SU CORRECTA MODELIZACION, ESTOS METODOS SON CAPACES DE DESCRIBIR LAS ESCALAS MICROSCOPICAS CON LA EFICIENCIA COMPUTACIONAL DE LOS METODOS MACROSCOPICOS, COMO ES EL CASO DE LOS METODOS DE LATTICE DE BOLTZMANN, DEBIDO A LA ESTEQUIOMETRIA DE REACCION [2 MOLES DE HIDROGENO EN EL ANODO, 1 MOL DE OXIGENO EN EL CATODO], A QUE LA EVACUACION DE LOS PRODUCTOS (VAPOR DE AGUA) TIENE LUGAR EN EL ANODO Y A QUE EL ESPESOR DE ESTE PUEDE SER DE UN ORDEN DE MAGNITUD MAYOR QUE EL DEL CATODO, SE ENTIENDE QUE EL TRANSPORTE DE GASES EN LOS ELECTRODOS ES MAS CRITICO EN EL CASO DEL ANODO QUE EN EL DEL CATODO, TODO ESTO PONE DE MANIFIESTO LA NECESIDAD DE DESARROLLAR HERRAMIENTAS DE SIMULACION CFD, QUE DESCRIBAN CON PRECISION LAS DIVERSAS ESCALAS QUE APARECEN EN LOS DISTINTOS MEDIOS PRESENTES EN UNA PILA DE OXIDO SOLIDO, ESPECIALMENTE EN EL ANODO, ESTE PROYECTO PRETENDE DESARROLLAR MODELOS MULTI-ESCALA DE FLUJO FLUIDO, TRANSFERENCIA DE CALOR Y TRANSFERENCIA DE MASA PARA LA SIMULACION DE PILAS DE COMBUSTIBLE DE OXIDO SOLIDO (SOFC), CENTRANDO GRAN PARTE DE LA INVESTIGACION EN EL ESTUDIO DE LOS FENOMENOS QUE TIENEN LUGAR EN EL ANODO, PUDIENDO IMPLEMENTAR UNA HERRAMIENTA DE CFD QUE PERMITA PREDECIR Y OPTIMIZAR LOS PARAMETROS CONSTRUCTIVOS Y DE OPERACION QUE MAXIMIZAN LA EFICIENCIA ENERGETICA DEL SISTEMA, PARA ELLO EL PROYECTO SE SUBDIVIDE EN TRES ETAPAS: (I) SIMULACION DE LAS MACRO-ESCALAS POR MEDIO DEL METODO DE VOLUMENES FINITOS; (II) SIMULACION DE LAS MICRO/MESO-ESCALAS UTILIZANDO LATTICE BOLTZMANN; (III) ACOPLAMIENTO DE LOS MODELOS DE LAS MACRO Y MICRO/MESO-ESCALAS OBTENIDOS EN LAS ETAPAS PREVIAS, PARA OBTENER UNA HERRAMIENTA COMPLETA CAPAZ DE SIMULAR CON PRECISION LOS FENOMENOS CRITICOS EN LA OPERACION DE UNA SOFC, LOS MODELOS SERAN VALIDADOS HACIENDO USO DE DATOS PUBLICADOS EN LA LITERATURA, CFD\Pilas de combustible\SOFC\Medio Poroso\Lattice Boltzmann\Ánodo

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