การวิเคราะห์เชิงตัวเลขในการหาการกระจายตัวของความพรุนที่เหมาะสมที่สุดในระบบปฏิกิริยา-การแพร่
หัวหน้าโครงการ
ผู้ร่วมโครงการ
ไม่พบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
สมาชิกทีมคนอื่น ๆ
ไม่พบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
รายละเอียดโครงการ
วันที่เริ่มโครงการ: 04/10/2022
วันที่สิ้นสุดโครงการ: 03/10/2024
คำอธิบายโดยย่อ
Reaction-diffusion systems in porous media are widely seen in chemical and electrochemical engineering, e.g. fuel cells and batteries. The reason that porous media are typically used in electrochemical devices is because of their capability to enhance the catalytic surface area. Topology optimization of a spatial distribution of porosity in porous media is one of the promising approaches for maximizing overall reaction in the system. However, the solution obtained from this approach is just based on mathematical foundation. In this study, a numerical investigation based on adjoint methods was carried out to examine an optimized porosity distribution in reaction-diffusion systems. 0D, 1D and 2D optimization results were compared. Nonequilibrium thermodynamics was then applied to investigate for the entropy generation in the system. The results from this study provide a basic foundation of how to improve performance of electrochemical devices using a tuning of a spatial distribution of porosity in porous media.
คำสำคัญ
- Adjoint methods
- Entropy generation
- Porous media
- Reaction-diffusion system
- Topology optimization
กลุ่มสาขาการวิจัยเชิงกลยุทธ์
ผลงานตีพิมพ์
- Analysis of local-global entropy generation in an electrochemical system; Mehrzad Alizadeh, Patcharawat Charoen-amornkitt, Takahiro Suzuki, et al.; 2023; Conference proceedings article
- Entropy Generation Analysis During Adjoint Variable-based Topology Optimization of Porous Reaction-Diffusion Systems under Various Design Dimensionalities ; Patcharawat Charoen-amornkitt, Mehrzad Alizadeh, Takahiro Suzuki, et al.; 2023; บทความในวารสาร
- Topologically Optimized Anode Catalyst Layers of Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers; Patcharawat Charoen-amornkitt, Mehrzad Alizadeh, Takahiro Suzuki, et al.; 2023; Conference proceedings article