Europan isurtzen diren berotegi-efektuko gasen % 25 inguru, garraioaren ondoriozkoak dira eta etengabe handitzen da. 2017an garraioak isuritako berotegi-efektuko gasen % 71,7 lurreko garraioen emisioei zegokion. Beraz, Europar Batasunak isuri horiek % 90 murriztu nahi ditu 2050erako.
Europar Batasunak finkatutako helburua lortzeko, ibilgailu elektrikoak garraio aukera lehiakor eta eskuragarria bihurtzea ezinbestekoa izango da. Bide horretan, besteak beste, ibilgailuak optimizatu beharko dira, beraien prezioa jaitsi eta hauen erabilera bultzatu beharko da.
Ibilgailu elektrikoen optimizazioak, ikerkuntza handia behar du oraindik hainbat arlotan, esaterako: pisua eta galerak murriztea, energia biltegiratzeko eta korrontea eteteko ahalmena handitzea, bateria pizteko eta itzaltzeko segurtasuna mantentzea. Segurtasunari dagokionez, erabiltzaileen segurtasunaz harago, etengailuen bizi-zikloa handitzea litzateke gakoetako bat.
Etengailuen bizi-zikloa handitzea eta arkuaren iraupena txikitzea ekar dezaketen estrategien artean, gas desberdinen erabilerari erreparatu diezaiokegu. Izan ere, korronte zuzeneko etengailuetan, gasen erabilerak, arkuaren denbora txikitzeaz gain, arkuaren erresistentzia elektrikoa handitzen du, arkua amatatzeko lagungarria dena. Bestalde, kontaktoreen fusioa handitzen da, kontrolatu beharreko fenomeno kaltegarria dena. Bai eragin positiboak bai negatiboak kuantifikatzeko, 3D simulazio magnetohidrodinamikoak (ingelesez, MagnetoHydroDinamics MHD) erabili daitezke.
MHD simulazioak jariakinen dinamika konputazionalean (ingelesez, Computational Fluids Dynamics, CFD) oinarrituta daude eta arku elektrikoaren jokaerari buruzko informazioa ematen dute jariakinen mekanikako legeak eta lege termodinamikoak aplikatuta. CFDa jariakinen mekanikako adarra da, zeinak problemak ebazteko zenbakizko metodoak eta algoritmoak erabiltzen dituen. Behin eredua finkatuta dagoela, oso erraza eta merkea da aldaketak egitea, adibidez, geometrian, gasen konposizioan, materialetan eta abar.
Arku elektrikoa etengailuetan ematen den efektua da, korrontearen etete prozesuaren barruan. Etengailuaren kontaktuak bata bestetik aldentzen direnean, etengailutik igarotzen den korronte elektrikoa kontaktuetatik etengailuaren gas isolatzailera pasatzen da, eta hau ionizatuz, bertan arku elektrikoa sortzen da. Arku elektrikoak efektu ez desiragarriak sor ditzake etengailuetan, beraz, efektu horiek murrizteko asmoz, lan honen helburu nagusia hidrogenoaren baliagarritasuna aztertzea da etengailuaren gas isolatzaile modura. Horretarako, Navier-Stokesen ekuazioak eta Bolumen Finituen Metodoa (ingelesez, Finite Volume Method, FVM) oinarritzat hartuz, simulazio magnetohidrodinamikoak definitu dira ANSYS CFX programaren bitartez. Hala, arku elektrikoaren prozesuan oinarrizkoak diren aldagaiak kalkulatu dira, hala nola, tentsioa, tenperatura eta presioa. Emaitza horiek airea isolatzaile modura darabilten etengailuetan lortutakoekin alderatuz, hidrogenoa simulatutako aplikaziorako gas egokia dela ondorioztatuko da.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 44
- Artikuluaren izena: Arku Elektrikoaren FVM Bidezko Simulazioa Ibilgailu Elektrikoen Baterietako Hidrogenozko Etengailuetan
- Laburpena: Arku elektrikoa etengailuetan gertatzen den efektua da. Etengailuaren kontaktuak bata bestetik aldentzen direnean, etengailutik pasatzen den korronte elektrikoa kontaktuetatik etengailuaren gas isolatzailera pasatzen da, eta hau ionizatuz, bertan arku elektrikoa sortzen da. Arku elektrikoak efektu ez-desiragarriak sor ditzake etengailuetan; beraz, efektu horiek murrizteko asmoz, lan honen helburu nagusia hidrogenoaren baliagarritasuna aztertzea da etengailuaren gas isolatzaile modura. Horretarako, Navier-Stokesen ekuazioak eta Bolumen Finituen Metodoa (ingelesez, Finite Volume Method, FVM) oinarritzat hartuz, simulazio Magnetohidrodinamikoak (ingelesez, Magnetohydrodynamics, MHD) definitu dira ANSYS CFX programaren bitartez. Hala, arku elektrikoaren prozesuan oinarrizkoak diren aldagaiak kalkulatu dira, hala nola, tentsioa, tenperatura eta presioa. Emaitza horiek airea isolatzaile modura darabilten etengailuetan lortutakoekin alderatuz, hidrogenoa simulatutako aplikaziorako gas egokia den ala ez ondorioztatuko da.
- Egileak: Pedro Sanchez, Araitz Iturregi, Diego Gonzalez, Pablo Eguia eta Unai Villena
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 319-333
- DOI: 10.1387/ekaia.23847
Egileez:
- Pedro Sanchez, Araitz Iturregi, Diego Gonzalez eta Unai Villena UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako ikertzaileak dira.
- Pablo Eguia Greifswald Unibertsitateko Leibniz Institute for Plasma an Technology-ko ikertzailea da.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
