martes, 14 de marzo de 2017

Análisis de relaciones de diffusibilidad en capas difusoras de Gases - Nueva publicación

Saludos,

Les comparto el enlace a mi nueva publicación:

Comparing through-plane diffusibility correlations in PEFC gas diffusion layers using the lattice Boltzmann method

https://authors.elsevier.com/a/1U~~f1HxM4hJ2x  (enlace válido hasta Junio 24, 2017)

En el estudio comparo varias correlaciones establecidas en estudios anteriores para estimar el la diffusibilidad de las capas difusoras de gases (GDL, por sus siglas en inglés).

El comportamiento del fluido y el transporte de masa es obtenido por medio del método de Lattice Boltzmann, el código es completamente desarrollado por mi. Además las GDLs son también generados digitalmente via código.

Concluyo que, si bien es cierto las previas correlations ofrecen una muy buen aproximación, la mejor forma de estimar la diffusibilidad es conociendo los valores de porosidad y tortuosidad. Valores que a niveles microscópicos en medios porosos son difíciles de obtener y por lo tanto el modelamiento nos ofrece esa oportunidad.

Abstract:

One of the key elements in a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is the gas diffusion layer (GDL). The GDL offers mechanical support to the cell and provides the medium for diffusing the reactant gases from the flow plates to the electrolyte enabling the electrochemical reactions, and therefore the energy conversion. At the same time, it has the task of transporting the electrons from the active sites, near to the electrolyte, towards the flow plates.

Describing the fluid flow and mass transport phenomena through the GDLs is not an easy task not only because of their complex geometries, but also because of these phenomena occur at microscale levels. Most of the PEFC models at cell scale make assumptions about certain microscale transport parameters, assumptions that can make a model less close to the reality. The purpose of this study is to analyze five different proposed correlations to estimate the through-plane (TP) diffusibility of digitally created GDLs and using lattice Boltzmann (LB) models. The correlations are ranked depending on their precision, accuracy and symmetry. The results show that the best estimation is given when the porosity and gas-phase tortuosity are taken into account in the correlation.

Keywords

Gas diffusion layer;
Diffusibility;
Lattice Boltzmann method;
Polymer electrolyte fuel cell;
Transport parameters



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