// Flowfielddesign

Eine wesentliche Voraussetzung für eine hohe Brennstoffzellenleistung besteht in einer gleichmäßigen Reaktandenverteilung über die Aktivfläche der Brennstoffzelle. Im Rahmen eines Industrieprojekts wurde ein hinsichtlich Reaktandenverteilung, Druckabfall und Kondensataustragsfähigkeit verbessertes Stackdesign entwickelt. Die Entwicklung erfolgte unter Einsatz der CFD-Software FLUENT®. Basis dieser Entwicklung ist ein kaskadiertes Flowfielddesign mit parallel verschalteten Mehrfach-Serpentinen-Gruppen.

Die Flowfieldstruktur wurde in einem iterativen Prozess optimiert. Die Flowfielddesigns wurden hierbei unter Berücksichtigung zahlreicher Parameter wie der Geschwindigkeitsverteilungen im Flowfield und in der Gasdiffusionslage, der Reaktandenkonzentrationsverteilungen sowie der resultierenden Druckabfälle bewertet. Neben den Kanalanordnungen wurden dabei auch die Kanal- und Steggeometrien, die Anzahl und Orientierung der Mäander innerhalb der Kaskaden sowie die Anzahl und Orientierung der Kaskaden im Flowfield optimiert.