{"id":112459,"date":"2012-07-03T00:00:00","date_gmt":"2012-07-03T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/performance-indicators-for-the-dynamics-modeling-and-control-of-pemfc-systems\/"},"modified":"2012-07-03T00:00:00","modified_gmt":"2012-07-03T00:00:00","slug":"performance-indicators-for-the-dynamics-modeling-and-control-of-pemfc-systems","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/politecnica-de-catalunya\/performance-indicators-for-the-dynamics-modeling-and-control-of-pemfc-systems\/","title":{"rendered":"Performance indicators for the dynamics modeling and control of pemfc systems"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Attila Peter Husar <\/strong><\/h2>\n<p>La sociedad ya es consciente que la industria energ\u00e9tica actual, basada en el uso de combustibles f\u00f3siles, es ineficiente, muy contaminante y tiene un suministro limitado. Dentro de la comunidad cient\u00edfica, hay indicios que el hidr\u00f3geno como vector energ\u00e9tico, obtenido a partir de fuentes de energ\u00eda renovables, puede representar una opci\u00f3n viable para mitigar los problemas asociados con la combusti\u00f3n de hidrocarburos. En este contexto, el cambio de la industria energ\u00e9tica actual a una con una importante participaci\u00f3n del hidr\u00f3geno exige la introducci\u00f3n de pilas de combustible como elementos eficientes de conversi\u00f3n de energ\u00eda. Las pilas de combustible de membrana polim\u00e9rica (pemfc) est\u00e1n ganando cada vez m\u00e1s atenci\u00f3n como dispositivos viables de conversi\u00f3n para una amplia gama de aplicaciones. Para optimizar su rendimiento, las pemfc requieren un control activo y por lo tanto un conocimiento profundo de su din\u00e1mica, que incluye la mec\u00e1nica de fluidos, la din\u00e1mica t\u00e9rmica y la cin\u00e9tica de las reacciones. Uno de los principales temas relacionado con su adecuado control es la comprensi\u00f3n de los mecanismos de transporte de agua a trav\u00e9s de la membrana y la distribuci\u00f3n de agua l\u00edquida. Esta tesis se basa en nueve art\u00edculos publicados en revistas indexadas agrupados en 4 sub-temas: el modelado din\u00e1mico de pemfc, el an\u00e1lisis orientado a control del sistema, la identificaci\u00f3n de par\u00e1metros y de indicadores de desempe\u00f1o y, por \u00faltimo, la detecci\u00f3n de fallos y su diagnosis. En el sub-tema de la modelizaci\u00f3n din\u00e1mica de pemfc, el modelado basado en din\u00e1mica de fluidos computacional (cfd) con validaci\u00f3n experimental se ha utilizado para relacionar los efectos de los fen\u00f3menos f\u00edsicos de la mec\u00e1nica de fluidos y la din\u00e1mica t\u00e9rmica dentro de la pila [alonso, 2009] [ strahl, 2011] con la distribuci\u00f3n de agua. Sin embargo, como estos modelos cfd no pueden ser utilizados directamente para el control, se han desarrollado modelos orientados a control [kunusch, 2008] [kunusch, 2011]. En otro estudio [serra, 2006] se incluye un an\u00e1lisis de controlabilidad del sistema para el futuro desarrollo de controladores. Pero los resultados de los estudios anteriores son limitados, porque no incorporan un modelo electroqu\u00edmico o porque no se han validado experimentalmente. Adem\u00e1s, ninguno de los modelos tiene en cuenta las p\u00e9rdidas de tensi\u00f3n debidas al agua l\u00edquida dentro de la pila. Por tanto, hay una necesidad de relacionar adecuadamente los efectos relevantes de la mec\u00e1nica de fluidos y la din\u00e1mica t\u00e9rmica, incluyendo el agua l\u00edquida, con la tensi\u00f3n de la pila. Por tanto, son necesarias metodolog\u00edas para determinar los indicadores relevantes asociados al efecto del agua sobre el rendimiento de la pila. [Husar, 2008] y [husar, 2011] tratan la identificaci\u00f3n experimental de par\u00e1metros, centrada en el transporte de agua a trav\u00e9s de la membrana y los indicadores de p\u00e9rdida de tensi\u00f3n, respectivamente. La aplicaci\u00f3n de una metodolog\u00eda de medici\u00f3n indirecta permite el aislamiento de los tres tipos principales de p\u00e9rdidas de tensi\u00f3n: la activaci\u00f3n, el transporte de masa y las p\u00e9rdidas \u00f3hmicas. \u00e9stos indicadores de p\u00e9rdida de tensi\u00f3n relacionan las condiciones de operaci\u00f3n con la tensi\u00f3n de la pila y pueden ser utilizados para calibrar y validar modelos cfd o definir nuevas estrategias de control. Por otro lado, para tener sistemas fiables, el controlador no s\u00f3lo debe considerar los indicadores de desempe\u00f1o en la operaci\u00f3n normal, sino que tambi\u00e9n debe detectar posibles fallos para poder tomar las acciones adecuadas. Un estudio preliminar sobre indicadores de fallos se presenta en [husar 2007] y una metodolog\u00eda de detecci\u00f3n de fallos completa se describe en [lira de 2011]. En su conjunto, el compendio de art\u00edculos que forman esta tesis emplea un enfoque experimental y describe la implementaci\u00f3n de nuevas metodolog\u00edas y procedimientos para la caracterizaci\u00f3n y el modelado de pilas pem y los sistemas asociados con objetivos orientados a su control eficiente.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Performance indicators for the dynamics modeling and control of pemfc systems<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Performance indicators for the dynamics modeling and control of pemfc systems <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Attila Peter Husar <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 07\/03\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jordi Riera Colomer<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: frano Barbir <\/li>\n<li>daniel Hissel (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Attila Peter Husar La sociedad ya es consciente que la industria energ\u00e9tica actual, basada en el uso 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