Parametrična analiza modela membranskega vlažilnika za uporabo v aplikacijah nizkotemperaturnih gorivnih celicahRamšak, Luka (Avtor) Katrašnik, Tomaž (Mentor) nizko temperaturna gorivna celicametode vlaženjamodel z znižano dimenzionalnostjomembranski vlažilnikverifikacija modelaobčutljivostna analiza parametrovGorivne celice s protonsko izmenjevalno membrano omogočajo učinkovito in okolju prijazno proizvodnjo električne energije iz vodika in kisika, pri čemer nastajata voda in toplota kot stranski produkt. Za optimalno delovanje je ključno ustrezno vlaženje vstopnih plinov, ki poleg ostalih pozitivnih učinkov, predvsem izboljšuje protonsko prevodnost membrane. Kljub obsežnim raziskavam pa ostaja področje fizikalno konsistentnih modelov vlažilnikov slabo raziskano. V zaključni nalogi je v širokem obsegu predstavljena teorija o metodah vlaženja, delovanje gorivne celice ter modelirni pristopi in model vlažilnika s protonsko izmenjevalno membrano z znižano dimenzionalnostjo. Analiza odziva 1D+1D fizikalno konsistentnega modela membranskega vlažilnika na različne robne pogoje pri protitočnem režimu obratovanja, potrjuje visoko stabilnost modela pri celotni obratovalni matriki v sistemu z nizko temperaturno gorivno celico. Model smo verificirali v smislu primerjave z že znanimi rezultati iz literature in validirali na eksperimentalnih podatkih. Rezultati kažejo, da ima model dobro sposobnost napovedovanja obratovanja vlažilnika, vrednost korena povprečnega kvadratnega odklona je namreč nizka. Poleg tega smo izvedli občutljivostno analizo kalibracijskih parametrov z metodo Fisherjeve informacijske matrike, v okviru katere smo pokazali, da ima najboljšo določljivost parameter d_"mem " (debelina membrane) in, da sta na izbranih podatkih slabše določljiva k_mem(koeficient toplotnega prevoda membrane) in D_"mem" (difuzivnost membrane).20242024-09-06 08:31:35Zaključna naloga160996sl