Kurz je zaměřen na výuku řešení náročnějších úloh elektrochemického inženýrství pomocí matematického modelování v programu COMSOL a Matlab. Důraz je kladen primárně na definici a matematický popis komplexnějších fyzikálně chemických procesů v dané oblasti. Nejsou vyžadovány komplexnější znalosti programování numerických metod. Získané znalosti jsou pak aplikovány na elektrochemické systémy (palivové články, elektrodialýza, membránová elektrolýza atd.) s důrazem na analýzu, interpretaci a využití získaných dat. Budou řešeny úlohy vyžadující nadstandardní a výkonné výpočetní kapacity. Výhodou pro účast v kurzu je předchozí znalost základů elektrochemického inženýrství a matematického modelování elektrochemických procesů, se kterými se posluchač může seznámit v rámci magisterského předmětu „Elektrochemické inženýrství“ zajišťovaného katedrou Anorganické technologie VŠCHT Praha.

Povinná:

• Bouzek, Karel. Elektrochemické inženýrství. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 1999, https://vufind.techlib.cz/Record/000002961 s. ISBN 80-7080-368-1.

Doporučená:

• Fuller, Thomas Francis, Harb, John Naim. Electrochemical engineering. : , , https://vufind.techlib.cz/Record/001867647 s. ISBN 978-1-119-00425-7.
• Kodým, Roman et al.. Novel approach to mathematical modeling of the complex electrochemical systems with multiple phase interfaces. In Electrochimica Acta (179). (2015): 538-555.
• Drakselová, Monika et al.. Three-dimensional macrohomogeneous mathematical model of an industrial-scale high-temperature PEM fuel cell stack.. In Electrochimica Acta (273). (2018): 432-446.
• Kodým, Roman et al.. Macrohomogeneous approach to a two-dimensional mathematical model of an industrial-scale electrodialysis unit.. In Journal of Applied Electrochemistry 42(9). (2012): 645-666.

Během pěti seminářů budou vyřešeny tyto úlohy:

1. Matematické modelování jedné cely palivového článku typu PEM.

2. CFD simulace proudění plynů v palivovém článku.

3. Vícerozměrné (2D,3D) modelování svazku elektrochemických cel (např. palivový článek, elektrodialýza) - makrohomogenní model.

4. Vícerozměrné (2D,3D) modelování elektrochemické cely s trojrozměrnými/porézními elektrodami.

Uvedné modely budou vypracovány v programu COMSOL.