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연료전지용 스크롤 팽창기-압축기 성능해석
Performance Analysis of a Combined Scroll Expander-compressor unit for a Fuel Cell System 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.13 no.3, 2009년, pp.11 - 19  

김성준 (인천대학교 기계공학과) ,  안종민 (인천대학교 기계공학과) ,  김현진 (인천대학교 기계공학과)

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This paper introduces a conceptual design of a combined scroll expander-compressor unit for a fuel cell. Since air discharged out of the fuel cell stack has still high pressure energy, some power can be extracted from the air by directing it to pass through an expanding device. Such extracted power ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이들 가운데 PEM (polymer electrolyte membrane) 타입이 작동 온도가 낮고, 고체 전해질을 사용하며, 제작이 용이하고, 기동시간이 짧고, 부하 추종성이 우수하며, 그리고 높은 전류 밀도 및 출력 밀도 등의 장점을 지니고 있어 가장 다양하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 IkW급 가정용/정치용 PEM 타입 연료전지를 대상으로 하여 일체형 스크롤 팽창기-압죽기 유닛을 설계하고자 한다. 각종 기생전력을 고려하여 스택의 출력은 i.
  • 본 연구에서는 연료전지의 기생전력 소모를 감소시켜 연료전지 시스템 전체의 효율을 향상시켜 주기 위한 방안의 하나로서 스크롤 타입의 팽창기를 제안하되 공기공급을 위한 압축기와 동일 축을 공유하도록 하는 일체형 스크롤 팽창기 -압축기 유닛을 개념 설계하고 이를 시스템에 적용할 경우 얻을 수 있는 효과를 해석적으로 검토해 보고자 한다.

가설 설정

  • 6-Fig. 8까지의 계산에서는 스크롤 랩의 반경방향 및 축방향 간극을 모두 10〃m로 가정하였다. Fig.
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참고문헌 (5)

  1. Driver Technology Ltd, 2000, "Review of the potential application of positive displacement compressor-expanders in advanced fuel cell cycles", ETSU F/03/001841REF 

  2. Nikola Stosic, Ian K. Smith, Ahmed Kovacevic, 2003, "Combined compressor-expander in fuel cell application", IMECHE Conference Transactions on Compressors and their pp. 369,-380. 

  3. Frano Barbir, 2005, "PEM Fuel Cells Theory and Practice", Elsevier. 

  4. Hyun Jin Kim, 2004, "Development of computer simulation program for performance analysis of a scroll compressor", Technical Report, Univ. of Incheon. 

  5. T. Yanagisawa et al., 2001, "Performance of an oil-free scroll type aie expander", IMechE Conference Trasactions on Compressors and their Systems, pp. 167 - 174. 

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