Schelthoff, Christof; Steffen, Bernhard (1995)
Interner Bericht KFA-ZAM-IB-9521, September 1995, 51 Seiten
PostScript (1,1 MB)
Im Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM) werden zur Zeit mehrere vom BMBF geförderte Projekte durchgeführt. Eines dieser Projekte aus dem Verbund Anwendungsorientierte Mathematik beschäftigt sich mit der Modellierung von Hochtemperatur-Brennstoffzellen mit Feststoffelektrolyten (SOFC). Die BMBF-Projekte dienen der verstärkten Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie. In diesem Projekt findet diese Zusammenarbeit über das Institut für Energieverfahrenstechnik (IEV) mit verschiedenen Brennstoffzellenherstellern, z.B. Siemens und Daimler-Benz, statt, die geeignete Kennlinien und Tabellen zur Beschreibung wichtiger Parameter liefern. Dieser Bericht über das laufende Projekt soll einen allgemeinen Einblick über die Funktion der Brennstoffzelle geben und die auftretenden Aufgabenstellungen des wissenschaftlichen Rechnens beschreiben.
Zunächst werden die zum großen
Teil fertiggestellten Module zur Geometriedefinition und
Diskretisierung vorgestellt und die kontinuierlichen und diskreten Gleichungen
hergeleitet. Der letzte und von der Mathematik her anspruchvollste
Teil - die numerische Lösung der nichtlinearen gekoppelten
Gleichungen - befindet sich derzeit im Aufbau, so daß hierzu noch
keine Ergebnisse vorgelegt werden können.
Als Lösungsverfahren wird derzeit ein Mehrgitterverfahren
implementiert. Im Kapitel Mehrgitterverfahren wird nicht auf die
Besonderheiten in der vorliegenden Modellierung eingegangen, sondern
diese Technik in allgemeiner Form
erklärt. Dieses soll dazu dienen, auch denjenigen, die mit der
numerischen Mathematik
nicht so vertraut sind, einen Einblick in dieses aktuelle
und in letzter Zeit häufig verwendete Verfahren zu geben und die
dort zu behandelnden Probleme und Prinzipien zu verstehen.
letzte Änderung 11.12.2003 | JSC Dokumentation | Ausdrucken