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NTIS 바로가기유체기계저널 = Journal of fluid machinery, v.15 no.5 = no.74, 2012년, pp.11 - 19
조아래 (인하대학교 대학원 기계공학과) , 강경문 (인하대학교 대학원 기계공학과) , 오성진 ((주)퓨얼셀 파워) , 주현철 (인하대학교 기계공학부)
The main function of fuel cell manifold is to render reactants distribution as uniform as possible into a fuel cell stack. The purpose of this study is to numerically investigate the effects of stack manifold design on reactants distribution within a fuel cell stack. Four manifold designs with diffe...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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고분자전해질형 연료전지의 장점은? | 고분자전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Fuel Cells, PEFCs)는 고분자 전해질을 사용하는 연료전지로서 다른 형태의 연료전지에 비하여 비교적 낮은 작동 온도(∼100℃)에서 운전이 가능하고 전류밀도 및 출력밀도가 크며 부하변화에 대한 응답특성이 빠르다는 장점이 있다. 고분자전해질형 연료전지는 이러한 특성 이외에도 넓은 범위의 출력을 낼 수 있는 장점이 있기 때문에 가정용 발전장치, 이동용 전원 및 군사용 전원 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 이러한 연료전지가 다양한 분야에 응용되기 위해서는 연료전지 작동 시 연료전지 내부에서 발생하는 물리적 현상들을 이해하고 복잡한 열 및 물질 전달 메커니즘을 정확히 규명하여 고효율, 고성능 연료전지 시스템을 개발해야 한다. | |
연료전지 스택 형식으로 설계하는 이유는? | 한편, 단위전지로 얻을 수 있는 출력은 그리 크지 않기 때문에 연료전지 시스템으로부터 고출력의 전력을 생산하기 위해서는 수 십장의 단위전지를 직렬로 연결한 연료전지 스택(stack)으로 제작되어야 한다. 연료전지 스택의 성능은 반응물의 유량에 민감하므로, 매니폴드에서 각 셀에 같은 양의 반응 가스를 공급할 수 있는 매니폴드의 형상을 설계하는 것이 필수적이다. | |
분리판 유로 형상을 단순화하는 과정을 위해 필요한 조건은? | 1(b)는 스택의 매니폴드에서 유동해석에 필요한 격자(mesh) 수를 줄이기 위하여 각 셀의 분리판 유로 형상을 단순화하는 과정을 모사하였다. 즉, 분리판 유로의 형상을 단순화하기 위해서는 단순화된 유로채널의 압력강하와 실제 유로 채널에서 발생하는 압력강하의 크기가 동일해야 한다. 단순화된 채널에 유동 저항을 높이기 위해 단순화 채널을 다공성 미디어(porous media)로 가정하였고 동일한 크기의 압력강하 효과를 나타내기 위해 가스투과도를 결정하였다. |
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