Original title: Matematická optimalizace geometrie mikrostrukturovaného bipolárního elektrolyzéru
Translated title: Mathematical Optimisation of Geometry of the Microstructured Bipolar Electrolyser
Authors: Kodým, R. ; Bystroň, T. ; Křišťál, Jiří ; Jiřičný, Vladimír ; Bouzek, K.
Document type: Papers
Conference/Event: Konference chemického a procesního inženýrství CHISA 2007 /54./, Srní, Šumava (CZ), 2007-10-15 / 2007-10-18
Year: 2007
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
V rámci této práce byl zformulován třírozměrný matematický model sekundárního rozložení lokálních hodnot potenciálů a proudových hustot pro průtočný kanál se zabudovaným svazkem bipolárních elektrod. Byla provedena parametrická studie vlivu vybraných geometrických parametrů elektrolyzéru a vodivosti elektrolytu na velikost parazitních proudů protékajících systémem v závislosti na zatížení cely. Laplaceova rovnice popisující potenciálové pole v systému byla řešena metodou konečných prvků v programovém prostředí COMSOL Multiphysics^TM . Provedené výpočty dokumentují, že hodnoty parazitních proudů nejvýrazněji ovlivňuje vodivost elektrolytu a šířka elektrod. Výsledky zároveň potvrdily, že optimalizací geometrie aparátu lze minimalizovat velikost parazitních proudů na akceptovatelnou úroveň, tj. na hodnotu menší než přibližně 15 % celkové proudové zátěže. In this work a 3-dimmensional mathematical model of the secondary current density distribution has been proposed and implemented. A parametric study of the influence of selected geometrical parameters, electrolyte conductivity and current load on the parasitic current value was performed. The Laplace equation describing the Galvani potential distribution was solved by Finite Element Method in COMSOL Multiphysics^TM environment. The mathematical model results have shown that the value of parasitic current is mainly affected by the electrolyte conductivity and interelectrode distance (i.e. active cross-section of the electrolyte distributors). Using the geometry optimization the parasitic currents have been minimized to an acceptable value, i.e. below the 5% of the total current load.
Keywords: mathematical models; microstructured bipolar electrolyser
Project no.: CEZ:AV0Z40720504 (CEP), NMP2/CT/2005/011816 (CEP)
Funding provider: IMPULSE
Host item entry: Sborník 1, ISBN 80-86059-47-2

Institution: Institute of Chemical Process Fundamentals AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: http://hdl.handle.net/11104/0152107

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-37878


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Chemical Process Fundamentals
Conference materials > Papers