Verfahrensanalyse eines Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-Systems für mobile Anwendungen:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Jülich
Forschungszentrum, Zentralbibliothek
2001
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| Schriftenreihe: | Berichte des Forschungszentrums Jülich
3869 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2001 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
ENTWICKLUNG
.
3
2.1
ELEKTROCHEMISCHE
ENERGIEUMWANDLUNG
IN
BRENNSTOFFZELLEN
.
3
2.2
PRINZIP
DER
DIREKT-METHANOL-BRENNSTOFFZELLE
.
7
2.3
STAND
DER
TECHNIK
UND
PROBLEME
DER
DIREKT-METHANOL-BRENNSTOFFZELLE
.
12
2.4
MODELLIERUNG
VON
DIREKT-METHANOL-BRENNSTOFFZELLEN
UND
IHREN
SYSTEMEN
.
16
3
AUFGABENSTELLUNG
.20
4
SYSTEM-MODELLIERUNG
.22
4.1
THERMODYNAMISCHE
ABBILDUNG
EINES
DMFC-STACKS
.
22
4.1.1
MODELLBESCHREIBUNG
.
22
4.1.2
MODELLTEST
UND
FEHLERDISKUSSION
.
28
4.2
BASISSCHALTUNG
FUER
EIN
MIT
FLUESSIGEM
BRENNSTOFFGEMISCH
BETRIEBENES
DMFC-SYSTEM
.
30
4.3
BASISSCHALTUNG
FUER
EIN
MIT
GASFOERMIGEM
BRENNSTOFFGEMISCH
BETRIEBENES
DMFC-SYSTEM
.
36
4.4
ZUSAMMENFASSUNG
.40
5
VERFAHRENSANALYSE
UND
ENERGETISCHE
SYSTEM-OPTIMIERUNG
.
41
5.1
EINFLUSS
DER
BETRIEBSPARAMETER
DES
DMFC-STACKS
AUF
DEN
SYSTEMWIRKUNGSGRAD
.
42
5.1.1
BETRIEBSTEMPERATUR
.42
5.1.2
BETRIEBSDRUCK
UND
LUFTVERHAELTNIS
.
45
5.1.3
METHANOLKONZENTRATION
.
49
5.1.4
METHANOLPERMEATION
.
51
5.1.5
MATERIALEIGENSCHAFTEN
DER
MEMBRAN-ELEKTRODEN-EINHEIT
.
57
5.1.6
WAERMEMANAGEMENTPROBLEME
DES
STACKS
BEIM
BETRIEB
MIT
FLUESSIGEM
BRENNSTOFF.
59
5.1.7
OPTIMIERUNG
DER
DMFC-BETRIEBSPARAMETER
.
66
5.2
EINFLUSS
DER
BETRIEBSTEMPERATUREN
VON
PERIPHERIEKOMPONENTEN
.
71
5.2.1
BETRIEBSTEMPERATUR
DES
KATALYTISCHEN
BRENNERS
.
71
5.2.2
TEMPERATUREN
DER
KONDENSATABSCHEIDER
.
73
5.3
MODIFIKATIONEN
DER
BASISSCHALTUNGEN
.
75
5.3.1
ZUSAETZLICHE
ABGASWAERMENUTZUNG
.
77
5.3.2
KATHODENGASKREISLAUF
.
79
5.3.3
REDUZIERUNG
DER
SYSTEMWAERMEUEBERTRAGER
.
82
5.3.4
KOMBINATION
UND
VERGLEICH
DER
VERFAHRENSVARIANTEN
.
84
5.4
ENERGETISCHER
VERGLEICH
VON
DMFC
MIT
IMFC-SYSTEMEN
.
85
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ENERGETISCHE
BEWERTUNG
.
88
6
EXEGETISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
SYSTEME
.
91
6.1
GRUNDLAGEN
DER
EXERGIEVERLUSTANALYSE
.
91
6.2
BERECHNUNG
DER
EXERGIEVERLUSTE
.
93
6.3
VERKNUEPFUNG
DER
EXERGETISCHEN
ANALYSE
MIT
OEKONOMISCHEN
ASPEKTEN
.
94
6.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
EXERGETISCHE
BEWERTUNG
.
99
7
UNTERSUCHUNG
DES
DYNAMISCHEN
BETRIEBSVERHALTENS
.
101
7.1
GRUNDLAGEN
DER
SIMULATION
.
101
7.1.1
DIREKT-METHANOL-BRENNSTOFFZELLE
.
101
7.1.2
WAERMEUEBERTRAGER
.
102
7.1.3
VERDICHTER
.
103
7.2
ERGEBNISSE
.
104
7.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
108
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
109
9
LITERATURVERZEICHNIS
.
113
10
NOMENKLATUR
.
121
11
ANHANG
.
124
11.1
TABELLEN
.
124
11.2
THERMODYNAMISCHE
METHODEN
.
129
11.2.1
GRUNDLAGEN
.
129
11.2.2
BESCHREIBUNG
DER
THERMODYNAMISCHEN
METHODE
.
133
11.2.3
ZUSTANDSGLEICHUNGEN
.
133
11.2.4
MISCHUNGSREGELN
.
136
11.2.5
ALLGEMEINE
BERECHNUNGSMETHODEN
.
137
11.2.6
G
E
-MODELLE
.
138
11.2.7
KOMBINATION
EINER
ZUSTANDSGLEICHUNG
MIT
EINEM
G
E
-MODELL
.
140
11.2.8
SPEZIELLE
SIMSCI-METHODEN
.
141
11.2.9
AUSWAHL
EINER
GEEIGNETEN
THERMODYNAMISCHEN
METHODE
.
141
11.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
SYSTEM-WAERMEUEBERTRAGER
.
147 |
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