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PGC2018-101655-B-I00

Financiado
MODELOS AVANZADOS MULTIESCALA PARA LA SIMULACION DEL TRANSPORTE ACOPLADO DE MASA...
MODELOS AVANZADOS MULTIESCALA PARA LA SIMULACION DEL TRANSPORTE ACOPLADO DE MASA EN PILAS DE COMBUSTIBLE PARA UNA GESTION MAS EFICAZ DEL AGUA LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE MEMBRANA ELECTROLITICA POLIMERICA (PEFCS) SON UNA TECNOLOGIA DE CONVERSION DE ENERGIA, VERSATIL Y PROMETEDORA, ADECUADA PARA APLICACIONES TAN DIVERSAS COMO LOS TELEFONOS MOVILES Y FUENTES DE ALIMENTACIO... LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE MEMBRANA ELECTROLITICA POLIMERICA (PEFCS) SON UNA TECNOLOGIA DE CONVERSION DE ENERGIA, VERSATIL Y PROMETEDORA, ADECUADA PARA APLICACIONES TAN DIVERSAS COMO LOS TELEFONOS MOVILES Y FUENTES DE ALIMENTACION DE EMERGENCIA, ADEMAS, SON UN FUERTE CANDIDATO PARA REEMPLAZAR LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA, LAS PEFC ALIMENTADAS CON HIDROGENO SON ECOLOGICAS (EL SUBPRODUCTO ES AGUA) Y SU EFICIENCIA ES MAYOR QUE LA DE LOS DISPOSITIVOS DE COMBUSTION DE ALTA TEMPERATURA, SIN EMBARGO, EL ACTUAL COSTO Y LA LIMITADA DURABILIDAD IMPIDEN QUE LAS PEFC SE COMERCIALICEN A GRAN ESCALA,UNO DE LOS PRINCIPALES FACTORES PARA LA PERDIDA DE EFICIENCIA Y DEGRADACION PREMATURA DE UNA PEFC ES EL EXCESO DE AGUA LIQUIDA, EL AGUA PRODUCIDA DEBE SER TRANSPORTADA DESDE EL SITIO DE REACCION A TRAVES DE LA CAPA DIFUSORA (GAS DIFFUSION LAYER (GDL)) Y DESPUES EVACUADA EN LOS CANALES DE GAS POR EL FLUJO DE AIRE, LA ACUMULACION EXCESIVA DE AGUA DISMINUYE LA CONCENTRACION DE REACTIVOS EN EL SITIO DE LA REACCION, MIENTRAS QUE LA INUNDACION COMPLETA PUEDE CAUSAR LA DEGRADACION PERMANENTE DE LA PILA, POR LO TANTO, PREDECIR Y CONTROLAR EL FLUJO DE GAS/LIQUIDO ES UN FACTOR DECISIVO PARA MEJORAR EL DISEÑO DE LAS PEFCS, LA REDUCCION DE LAS PERDIDAS CORRESPONDIENTES PERMITIRIA QUE LAS PILAS FUERAN OPERADAS A ALTO VOLTAJE Y CORRIENTE, AUMENTANDO ASI LA DENSIDAD DE LA POTENCIA ESPECIFICA, Y REDUCIENDO EL TAMAÑO Y EL COSTE DEL DISPOSITIVOEL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES EL DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA NUMERICA MULTI-ESCALA PARA EL ANALISIS DEL TRANSPORTE MULTIFASICO EN PEFCS, PARA LOGRAR ESTE OBJETIVO SE DESARROLLARAN Y SE ACOPLARAN VARIOS "INGREDIENTES", EN PRIMER LUGAR, DESARROLLAREMOS UN MODELO ROBUSTO Y EFICIENTE PARA EL PROBLEMA MACROSCOPICO DEL LIQUIDO QUE INTERACTUA CON EL FLUJO DE AIRE EN LOS CANALES DE GAS, SE DESARROLLARAN NUEVAS TECNICAS PARA LA SOLUCION EFICIENTE DEL PROBLEMA (ECUACIONES DE NAVIER-STOKES CON FUERTES EFECTOS DE TENSION SUPERFICIAL), EN SEGUNDO LUGAR, SE DESARROLLARA UN MODELO PARA EL ANALISIS DEL FLUJO MICROSCOPICO A TRAVES DEL GDL, REALIZAREMOS UNA SERIE DE EXPERIMENTOS NUMERICOS A PEQUEÑA ESCALA UTILIZANDO IMAGENES DE ALTA RESOLUCION Y USAREMOS LOS RESULTADOS OBTENIDOS PARA ESTIMAR LAS PROPIEDADES DE TRANSPORTE MACROSCOPICAS (EFECTIVAS) DEL GDL USANDO TECNICAS DE APRENDIZAJE AUTOMATICO ("MACHINE LEARNING"), EN LA ULTIMA ETAPA, SE ACOPLARA EL MODELO DEL GDL CON EL DEL CANAL, ESTABLECEREMOS UNA METODOLOGIA PARA "TRADUCIR" LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACION DEL GDL EN LAS CONDICIONES DE CONTORNO (TAMAÑOS DE LOS SITIOS DE INYECCION DE LIQUIDO Y CAUDALES CORRESPONDIENTES) PARA EL PROBLEMA DEL CANAL DE GAS, DE ESTE MODO, SE OBTENDRA UN MODELO DINAMICO DE MULTIESCALA PARA EL PROBLEMA DE TRANSPORTE BIFASICO EN LA PILA DE COMBUSTIBLE, EL MODELO RESULTANTE SE IMPLEMENTARA EN UN CODIGO ABIERTO,EL MODELO PERMITIRA EVALUAR LOS DISEÑOS DE PILAS CON RESPECTO A LAS PERDIDAS Y EL RIESGO DE FALLA DEBIDO AL TRANSPORTE BIFASICO, PROPORCIONARA PATRONES DE FLUJO DE LIQUIDO-GAS Y DISTRIBUCIONES DE AGUA EN FUNCION DE A) CONDICIONES DE OPERACION (VELOCIDADES DE PRODUCCION DE AGUA, VELOCIDAD DEL FLUJO DE AIRE, ETC) B) GEOMETRIA DEL CANAL DE GAS C) DISEÑO DEL MEDIO DE DIFUSION D) PROPIEDADES DEL MATERIAL, LA EJECUCION EXITOSA DEL PROYECTO NO SOLO PROPORCIONARA UNA HERRAMIENTA DE DISEÑO VIRTUAL DE PILAS PEFC, SINO QUE TAMBIEN DEFINIRA UN NUEVO PASO EN LA INVESTIGACION DEL MODELADO DE FLUJOS MULTIFASICOS, PEFC\PILAS DE COMBUSTIBLE\MODELADO NUMÉRICO\CFD\MULTIESCALA\TRANSPORTE MULTIFÁSICO ver más
01/01/2018
CENTRE INTERNACION...
108K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2018-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 108K€
Líder del proyecto
CENTRE INTERNACIONAL DE MÈTODES NUMÈRICS EN E... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 4-5 10M