Riassunto analitico
L'obiettivo di questa tesi è quello di modellare le prestazioni di un powertrain ibrido fuel cell/batteria per un veicolo a idrogeno attraverso l'utilizzo della modellazione CFD-3D e 1D. In particolare, si è lavorato sulla variazione dei materiali utilizzati per le piastre bipolari e l'ottimizzazione del caricamento di platino tra anodo e catodo, al fine di ottenere un'efficienza energetica ottimale, tenendo conto delle limitazioni tecnologiche esistenti e dei costi complessivi.
In primo luogo, sono state condotte simulazioni CFD-3D della cella a combustibile utilizzando il software STAR-CCM+. In particolare, le simulazioni sono state eseguite utilizzando materiali diversi per le piastre bipolari e variando il carico di platino tra anodo e catodo. I risultati hanno dimostrato che la variazione dei materiali delle piastre bipolari e lo sbilanciamento del caricamento di platino possono migliorare significativamente le prestazioni della cella a combustibile.
Successivamente, attraverso l'utilizzo del software GT-SUITE, sono state effettuate simulazioni di un powertrain a fuel cell confrontando i diversi stack, ottenuti in precedenza, su un ciclo guida WLTP. I risultati ottenuti hanno confermato l'efficacia della modellazione CFD-3D e 1D nel migliorare le prestazioni del powertrain fuel cell, dimostrando come la variazione dei materiali delle piastre bipolari e lo sbilanciamento del caricamento di platino possano influire in modo significativo sulla resa energetica.
In conclusione, i risultati ottenuti dimostrano come la modellazione numerica possa essere utilizzata con successo nella progettazione di sistemi complessi come quelli legati alla decarbonizzazione dei trasporti. Questo lavoro fornisce inoltre una solida base per il futuro sviluppo di veicoli a idrogeno sempre più efficienti, economici ed ecocompatibili.
|
