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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김형민 (경기대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제40권 제11호 (통권 제374호)
발행연도
2016.11
수록면
689 - 695 (7page)

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연료전지의 성능에 가장 큰 영향을 주는 요소 중에 하나가 가스확산층과 촉매층에서 물의 거동이다. 따라서 가스확산층의 특성에 따른 유체의 거동의 변화를 이해하는 것은 연료전지의 성능개선과 가스확산층의 설계를 위한 필수적인 요소이다. 이 연구에서는 가스확산층의 설계요소인 기공도, 굴곡도와 유효확산계수를 수치적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 검증을 위하여 지름이 일정한 구형입자를 이용하여 기공도가 다른 다공체를 만들고 구형입자에 Bounceback 조건을 적용한 격자볼쯔만법 유동해석을 수행하였다. 다공체 내의 유동효과를 나타내는 투과도는 다공체에 의한 압력강하와 평균유속으로 계산하고, 질량이 없는 입자의 평균 다공체 통과 거리로부터 계산한 굴곡도와 기공도를 이용하여 계산한 유효확산계수를 Neale의 이론식과 비교하여 정확하게 일치하는 것을 확인하였다. 이 방법은 실제 다공체의 이미지를 이용한 계산에도 수정없이 이용할 수 있어 연료전지의 성능향상과 설계를 위한 가스확산층의 특성분석에 활용될 수 있다.
#Porous Media(다공체) #Lattice Boltzmann Method(격자볼쯔만법) #Permeability(투과도) #Tortuosity(굴곡도) #Effective Diffusivity(유효확산계수)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 본론
3. 결론
참고문헌(References)

참고문헌 (11)

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[학술지(정기간행물)] - Satija, R. / 2004 / In Situ Neutron Imaging Technique for Evaluation of Water Management Systems in Poerating PEM Fuel Cells / J. Power Sources 129 : 238 ~ 245 google schola [학술지(정기간행물)] - Pekula, N. / 2005 / Study of Water Distribution and Transport in a Polymer Electrolyte Fuel Cell using Neutron Imaging / Nuclear Instruments and Methods in Physics Research section A 542 : 134 ~ 141 google schola [학술지(정기간행물)] - Lister, S. / 2006 / Ex Situ Visualization of Liquid Water Transport in PEM Fuel Cell Gas Diffusion Layers / J. Power Sources 154 : 95 ~ 105 google schola [학술지(정기간행물)] - Bazjlak, A. / 2007 / Effect of Compression on Liquid Water Transport and Microstructure of PEMFC Gas Diffusion Layers / J. Power Sources 163 : 784 ~ 792 google schola [학술지(정기간행물)] - Hickner, M. A. / 2008 / In Situ High-resolution Neutron Radiography of Crosssectinal Liquid Water Profiles in Proton Exchange Membrane Fuel Cells / J. Electrochem Soc. 155 : 427 ~ 434 google schola

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