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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/8388| Title: | Estudio de hidrodinámica en una batería de flujo acido-base mediante dinámica computacional de fluidos (CFD): Desarrollo de una metodología para su escalamiento |
| Authors: | Morales Gonzalez, Cesar |
| metadata.dc.subject.other: | Almacenamiento de energia, Batería, Celda, Membrana bipolar, Membrana catiónica, Membrana aniónica |
| Issue Date: | 2024-08-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec |
| Description: | Una excelente opción para el almacenamiento de energía es la batería de flujo ácido-base (ABFB por sus siglas en ingles acid-base flow battery). Esta batería utiliza el proceso de electrodiálisis en membranas internas y su material reactivo consiste en una solución salina (regularmente cloruro de sodio (NaCl) a una concentración de 0.25 a 1 M), dependiendo del tipo y tamaño de celda con la que se trabaja. Además, estos productos son inofensivos para el medio ambiente y para los seres humanos. Sin embargo, se requiere mejorar la eficiencia energética y el rendimiento de estas baterías para poder utilizarlas de manera más efectiva. En este trabajo, se llevó a cabo el modelado utilizando Dinámica Computacional de Fluidos (CFD por sus siglas en inglés Computational Fluid Dynamics) y la simulación de una ABFB a escala de laboratorio de la hidrodinámica de los fluidos de una celda conformada solo por un separador de membrana, con el objetivo de analizar el efecto del diseño de diferentes celdas en la caída de presión. El modelado se realizó en un pequeño dominio de la celda unitaria utilizando las ecuaciones de Brinkman- Forchheimer en un medio poroso con los parámetros que se obtuvieron utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes de un flujo laminar, para posteriormente modelar el flujo hidráulico en la celda completa mediante un flujo libre y poroso. Los resultados obtenidos de pérdida de presión mediante CFD mostraron una excelente concordancia con los datos experimentales (ver figura 1), tanto en la celda comercial con área activa de 100 cm2, así como en la de manufactura propia con área activa de 1000 cm2. Estos resultados nos permiten confirmar el escalamiento de diferentes configuraciones de áreas activas de celda utilizando la CFD. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Maestría en Ciencias en Ingeniería Química |
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| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis-Morales Gonzalez ok.pdf | Tesis | 6.52 MB | Adobe PDF | View/Open |
| LICENCIA USO MORALES CESAR.pdf Until 3021-02-17 | Carta | 975.31 kB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
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