Optimierung der Herstellung komplexer Werkstoffsysteme unter Verwendung qualitativer dynamischer Modelle

使用定性动态模型优化复杂材料系统的生产

基本信息

批准号：
5242230
负责人：
Professorin Dr.-Ing. Ellen Ivers-Tiffée
金额：
--
依托单位：
Institut für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien (IAM-ET)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2000
资助国家：
德国
起止时间：
1999-12-31 至 2004-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5242230?language=en
关键词：
Optimierung der Herstellung komplexer Werkstoffsysteme

项目摘要

Ziel des Forschungsvorhabens ist der Einsatz von Modellierungs-Methoden aus der Systemtheorie für die planmäßige Entwicklung und Optimierung von Werkstoffsystemen. Im Gegensatz zur konventionellen Modellbildung auf theoretisch-physikalischer Grundlage - ein Weg für den sich viele Werkstoffsysteme als zu komplex erwiesen haben - soll eine im Projekt neu entwickelte qualitative Modellform genutzt werden, um unterschiedliche Informationen wie Messdaten, Erfahrungswissen der Werkstoffentwickler und Teilmodelle physikalischer Einzelprozesse in ein Gesamtmodell zu integrieren. Damit wird die Werkstoffentwicklung als neues Anwendungsfeld für moderne Methoden der Regelungs- und Systemtheorie erschlossen. Als hochaktuelles technisches Problem wird der Aktivierungsprozess als letzter Schritt der Herstellung von Hochtemperatur-Brennstoffzellen SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) untersucht. Diese elektrochemischen Energiewandler stellen eine bedeutende zukunftsweisende Technologie zur wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Erzeugung elektrischer Energie dar. Die Aktivierung beeinflusse die spätere Leistungsfähigkeit,und Lebensdauer der Zellen maßgeblich und bietet - wie im bisherigen Projektzeitraum gezeigt wurde - erhebliches Optimierungspotential bei der technischen Realisierung von Brennstoffzellen-Stacks. Das Modell dient der Simulation des Aktivierungsprozesses von Einzelzellen sowie Brennstoffzellen-Stacks, in denen viele Einzelzellen unter lokal inhomogenen Arbeitsbedingungen (Gaszusammensetzung, Temperatur, Stromdichte) betrieben werden. Ziel ist es, den Aktivierungsprozess bezüglich des resultierenden Wirkungsgrades und der Lebensdauer der Zellen zu optimieren, und anhand des Modells Rückschlüsse auf physikalische Prozesse zu erhalten, die für die Aktivierung wesentlich sind.

Im Gegensatz zur konventionellen modelldung auf theoretisch-physicalscher Grundlage - ein Weg für den sich viele Werkstoffsysteme als zu komplex erwiesen haben - soll eine im Projekt neu entwickelte nature Modellform genutzt werden, um unterschiedliche informationen wie Messdaten, Erfahrungswissen der Werkstoffentwickler und Teilmodelle physicalscher Einzelprozesse in ein Gesamtmodelle zu它将 Werkstoffentwicklung als neues Anwendungsfeld Für Moderne Methoden der Regelungs- und Systemtheorie erschlossen。氧化物燃料电池）如下。单项活动过程模拟模型Brennstoffzellen-Stacks，in denen viele Einzelzellen unter lokal inhomogenen Arbeitsbedingungen (Gaszusammensetzung、Temperatur、Stromdichte) betrieben werden。优化、以及在物理过程中的模型研究，以激发我们的活力。