Iranzo Paricio, José AlfredoSalva Aguirre, María2022-10-102022-10-102022Salva Aguirre, M. (2022). Estudio Experimental de las Distribuciones Espaciales de Temperatura y Densidad de Corriente en el Interior de Pilas de Combustible Tipo PEM. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/137762El objetivo del presente trabajo de fin de grado es, mediante el desarrollo de una investigación experimental, la comparación de diferentes configuraciones de flujo en una pila de combustible tipo PEM (Proton Exchange Membrane), así como profundizar en el conocimiento de las distribuciones espaciales de temperatura y densidad de corriente en el interior de la misma. Esto último ha sido posible gracias a los sensores “Current Density Mapping, CDM” disponibles en el laboratorio. Para llevarlo a cabo se han realizado ensayos experimentales en laboratorio y banco de ensayos de pilas de combustible de tipo PEM, situados en el Edificio de Talleres y Laboratorios (L1) de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla. Estos ensayos se han realizado para unas condiciones de operación que han sido 0,5 bar de presión relativa, 65ºC, un 60% de humedad relativa en ambos electrodos y una estequiometría 1,3 para el ánodo y 2,5 para el cátodo con aire como comburente. Con estas condiciones de operación se han ensayado diferentes configuraciones de flujo en placas bipolares, tales como flujo normal, flujo inverso de oxígeno, flujo inverso de hidrógeno y flujo inverso total. Para cada una de estas configuraciones se han llevado a cabo diferentes ensayos. Ensayos IV para obtener la curva de polarización y la intensidad máxima, ensayos Fuel Cell Dynamic Load Cycle (FC-DLC) para estudiar el voltaje y la intensidad durante un ciclo de conducción real y, por último, ensayos de espectroscopía de impedancia electroquímica (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) para analizar la resistencia óhmica de la celda y la resistencia por transporte de O2 (debido a complicaciones con el sensor durante los ensayos, los resultados del ensayo EIS no son aprovechables). Además, en todos ellos se han tomado medidas de densidad de corriente y temperatura con el sensor CDM para completar la información de los ensayos. Sin embargo, este trabajo se centra en analizar los resultados del sensor para el Ensayo IV. De los diferentes ensayos realizados se concluye que las cuatro configuraciones tienen un comportamiento bastante similar pero que el flujo inverso de hidrógeno presenta mejores prestaciones en el Ensayo IV. Con lo que respecta a los sensores CDM, se ha podido comprobar que las distribuciones de temperatura son bastante homogéneas en el interior de la pila (máximas diferencias relativas del 2%) mientras que las distribuciones de densidad de corriente no lo son (máximas entorno al 90%).The aim of this project is, through the development of an experimental investigation, the comparison of different flow configurations in a PEM (Proton Exchange Membrane) type fuel cell, as well as go deeply into the knowledge of the spatial distributions of temperature and current density inside it. This has been possible thanks to the "Current Density Mapping, CDM" sensors available in the laboratory. To carry it out, experimental tests have been done in the laboratory for PEM-type fuel cells located in the Laboratories Building (L1) of the “Escuela Técnica Superior de Ingeniería”, University of Seville. These tests have been carried out for an operating condition which is 0,5 bar relative pressure, 65ºC, 60% relative humidity for each electrode and stoichiometry 1,3 for the anode and 2,5 for the cathode with air as oxidizer. With these operating conditions, different flow configurations have been tested. These have been normal flow, inverse oxygen flow, inverse hydrogen flow and total inverse flow. Different tests have been carried out for each of these configurations. Tests IV to obtain the polarization curve and the maximum intensity, Fuel Cell Dynamic Load Cycle (FC-DLC) tests to study the voltage and intensity during a real driving cycle and Electrochemical Impedance Spectroscopy tests (EIS) to analyze the ohmic resistance of the cell and the O2 transport resistance (due to complications with the sensor during the tests, the results of the EIS test are not reliable). In addition, current density and temperature measurements have been recorded with the CDM sensor to complete the information of the tests. However, this work focuses on analyzing the results of the sensor for Test IV. To sum up, it is concluded that the four configurations have a similar behavior, but inverse hydrogen flow presents better performance in Test IV. About the CDM sensors, it has been possible to verify that the temperature distributions are quite homogeneous (maximum differences relative to 2%) while the current density distributions are not (maximum around the 90%).application/pdf105 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess