Doktorsko delo obravnava modeliranje in napovedovanje delovanja in degradacije gorivnih celic (GC). V njem je predstavljen razvoj modela z zmanjšano dimenzionalnostjo, ki izboljša napovednost v območjih z nizko gostoto toka in omogoča učinkovito določanje intrinzičnih parametrov GC, ki jih je mogoče z razvito metodologijo modelsko osnovanega načrtovanja eksperimentov učinkovito določiti z zmanjšanim eksperimentalnim naporom. Dodatno je bil razvit nov mehanistično osnovan model tekoče vode, ki obravnava kritične pojave, kot so poplavljanje, sprememba faze in dvofazni transport v vseh domenah GC. Zaradi svoje modelske osnove se lahko uporablja tako z obstoječimi modeli kot tudi z novo razvitim sistemskim 1D+1D modelom in omogoča celovito razumevanje dinamike tekoče vode, zlasti v kanalih, katalizatorju in plasteh za difuzijo plinov. Z odličnim ujemanjem z eksperimentalnimi podatki in z zmožnostjo izračunavanja hitreje od realnega časa, model dokazuje svojo uporabnost v praktičnih aplikacijah. Dodatno je bil implementiran tudi modelski okvir, ki upošteva vzročno verigo prepletenih degradacijskih mehanizmov in zagotavlja celovite napovedi z obravnavo staranja membrane, degradacije plasti katalizatorja, migracije platine in nastajanja vodikovega peroksida ter tako omogoča poglobljen uvid v degradacijo GC. Razviti modelski okviri so bili nazadnje uporabljeni za razvoj prostorsko razločenega virtualnega tipala, ki prvič omogoča identifikacijo prostorsko razločenih dvofaznih notranjih stanj GC samo na podlagi ustreznih signalov napetosti in toka.
|
