Research Seminar "Computer Modeling of Fuel Cells. Digital Doubles of PEMFC and SOFC"

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

6

ECTS credits

Delivered at:

Faculty of Physics

Course type:

Compulsory course

When:

1 year, 3, 4 module

Instructor

Alferenok, Artem

Программа дисциплины

Аннотация

Семинар посвящен обсуждению работы в мультифизических программах типа «COMSOL». Будут приведены примеры расчета газовых потоков и распределения температур в единичных топливных элементах (МЭБ) и в батареи мощностью до 100Вт. Семинар будет вести сотрудник ООО «Инэнерджи». Планируется с отдельными лекциями приглашать сотрудников российских и зарубежных организаций, занимающихся подобными расчетами. Студентам будут предложены задачи по расчету отдельных узлов топливного элемента.

Цель освоения дисциплины

• знакомство с основными возможностями среды COMSOL Multiphysics применительно к моделированию топливных элементов; развитие навыков проведения численных расчетов топливных элементов; формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных инструментов, методов получения и обработки данных в области численного моделирования; получение студентами навыков самостоятельной исследовательской работы с использованием специализированной среды численного моделирования COMSOL Multiphysics; получение практических навыков использования среды COMSOL Multiphysics для моделирования топливных элементов.

Планируемые результаты обучения

• Владеть навыками Current Density Distribution in a Solid Oxide Fuel Cell (COMSOL 6.0)
• Владеть навыками Low temperature PEM fuel cell with serpentine flow field
• Владеть навыками High temperature PEM Fuel cell with serpentine flow field
• Владеть навыками Species transport in the gas diffusion layers of a PEM (2D)

Содержание учебной дисциплины

• Ознакомительное занятие. Знакомство с программой COMSOL Multiphysics
• High temperature PEM Fuel cell with serpentine flow field
• Mass transport and electrochemical reaction in a fuel cell cathode

Элементы контроля

• Контрольная работа 1
• Контрольная работа 2
• Экзамен
  Проводится устно в формате беседы по программе курса. Билет содержит 1 вопрос по материалам лекций. Перед экзаменом примерно за одну неделю до экзамена студенты получают задания, которые они выполняют самостоятельно. На экзамене обсуждаются их результаты в виде отчетов.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 4th module
  0.25 * Контрольная работа 1 + 0.25 * Контрольная работа 2 + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Вычислительные методы для инженеров : учеб. пособие для вузов, Амосов, А. А., 2003

Рекомендуемая дополнительная литература

• Вычислительные методы линейной алгебры : учебник, Фаддеев, Д. К., 2002

Авторы

• Алференок Артем Александрович
• Панкратова Елена Игоревна