Semana de la Multifísica 2023

Juan Manuel Paz García

Este ejemplo simula el comportamiento térmico, en una geometría tridimensional, de una batería de iones de litio cilíndrica refrigerada por aire.

El modelo base unidad forma parte de una matriz periódica, conformando así un paquete de baterías, y está acoplado a un modelo unidimensional de batería que se utiliza para generar una fuente de calor en el material activo. Se trata de una simulación multifísica que requiere el acoplamiento entre las ecuaciones cinético-químicas características de las baterías de ión-litio y las ecuaciones de transferencia de calor.

Juan Manuel Paz García

En este ejemplo, se modela un electrolizador de óxido sólido (SOEC) donde se reduce el vapor de agua entrante a hidrógeno gas en el cátodo, mientras que se libera oxígeno en el ánodo. La distribución de corriente en la celda se acopla con la transferencia de hidrógeno y agua, así como como con el transporte de cantidad de movimiento.

Emilio Ruiz Reina

Los acumuladores de energía térmica se utilizan para almacenar el calor procedente de fuentes solares, geotérmicas o residuales. Los más sencillos se construyen a partir de depósitos de agua, que suelen encontrarse en los hogares, donde la energía solar se almacena como calor sensible. La capacidad térmica de estos depósitos puede aumentarse aún más incluyendo calor latente por cambio de fase de alguna sustancia. Normalmente, estos acumuladores contienen cápsulas esféricas rellenas de parafina como material de cambio de fase. La parafina es un material adecuado para incluir el efecto del calor latente, ya que es relativamente barato, fiable y no tóxico, y está disponible comercialmente con una amplia gama de temperaturas de fusión.

En este ejemplo se modela el flujo a través de un acumulador térmico solar de lecho empacado, e incluye los efectos de transferencia de calor con cambio de fase.

Pablo Ferrada

En este ejemplo modelaremos una célula solar bifacial, llegando al nivel de las ecuaciones que rigen el comportamiento de los materiales semiconductores. Utilizaremos el espectro solar de referencia estándar como excitación del dispositivo y diferentes parámetros físicos y entradas experimentales, como son el coeficiente de extinción y la reflectancia espectral. A partir del análisis es posible obtener la curva característica intensidad-voltaje (curva I-V) y, por consiguiente, constituiría un punto de partida para la optimización de este tipo de células solares.

Pablo Ferrada

Visualizar la respuesta térmica de un módulo solar fotovoltaico es crucial para comprender su operación bajo diferentes condiciones de iluminación. El objetivo de este modelo es analizar, desde el punto de vista térmico, el comportamiento de un módulo solar. El sistema completo comprende una célula solar encapsulada, con la usual estructura compuesta de vidrio-encapsulante-célula-encapsulante-vidrio. Una posible aplicación de este modelo sería la realización de estudios de degradación de los materiales encapsulantes: tal es el caso del polímero encapsulante EVA, que absorbe preferentemente en el rango ultravioleta.