Hochtemperatur-Messumgebung

• Subject Area: Fluid Mechanics, Technical Thermodynamics and Thermal Energy Engineering
• Term: Funded in 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 276814467

Elektrochemische Energiewandlung unter Nutzung von oxydkeramischen Elektrolyten hat ein hohes Effizienzpotential. Durch die extremen Temperaturen um 1000°C sind die zur weiteren Entwicklung notwendigen experimentellen Untersuchungen noch unzureichend entwickelt. Eine belastbare Vorausberechnung der zeitlich und örtlich aufgelösten Temperatur- und Konzentrationsfelder sowohl in einer oxydkeramischen Brennstoffzelle wie auch einer analogen Elektrolysezelle ist u.a. für die Kenntnis von Reaktionsraten, thermomechanischen Spannungen, Degradationsmechanismen, Kühlstrategien und letztlich für die Effizienzsteigerung von zentraler Bedeutung. Durch die gekoppelten Transportmechanismen in der Elektrolyt-Elektrodeneinheit ist die Thermodynamik der irreversiblenProzesse (TiP) der geeignete Modellansatz. Die hier zur Modellierung notwendigen phänomenologischen Koeffizienten sind zu einem Großteil unbekannt und müssen experimentell bestimmt werden. Durch die beantragte Hochtemperatur-Messumgebung soll anhand von segmentierten aktiven Zellen das lokale Temperatur-, Konzentrations- und Potenzialfeld für unterschiedliche Konfigurationen vermessen werden. Zellen und Verbünde bis zu 5 Zellen sollen zur Validierung der Simulationsrechnungen detailliert vermessen werden. Die gezielte Einstellung von Gradienten unter Konstanthaltung anderer Felder ist die Grundlage zum Messen unterschiedlicher phänomenologischer Koeffizienten.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Hochtemperatur-Messumgebung
• Instrumentation Group: 8490 Sonstige Oefen und Wärmegeräte (außer 840-848)
• Applicant Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leader: Professor Dr.-Ing. Stephan Kabelac