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.

Z: Bouzek K., Elektrochemické inženýrství, učební text VŠCHT Praha, 1999, 8070803681

D: Wendt H., Kreysa G., Electrochemical Engineering, Springer, Berlin 1999, 3540643869

D: Walsh F., A First Course in Electrochemical Engineering, The Electrochemical Consultancy, Hants 1993, 0951730711

Drakselová, M., et al., Three-dimensional macrohomogeneous mathematical model of an industrial-scale high-temperature PEM fuel cell stack. Electrochimica Acta, 2018. 273: p. 432-446.

Kodým, R., et al., Novel approach to mathematical modeling of the complex electrochemical systems with multiple phase interfaces. Electrochimica Acta, 2015. 179: p. 538-555.

Kodým, R., et al., Macrohomogeneous approach to a two-dimensional mathematical model of an industrial-scale electrodialysis unit. Journal of Applied Electrochemistry, 2012. 42(9): p. 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.