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문제 정의
- Irreversible loss 는 I-V curve 의 세 종류의 분극에 의해 발생하며 reversible heat 는 열역학적으로 reversible 상태에서 감소하는 엔트로피 변화를 나타낸 것이고 ionic resistance 에 의한 손실은 멤브레인에서 이온의 이동에 의해 발생하는 것이며 마지막으로 water formation 에 의해 나타나는 열에너지를 나타내었으며 각 생성항이 열생성에 어느 정도의 영향을 주는지, 어느 term 에 가장 크게 영향을 받는지 알아보고자 한다. 3 차원 모델링에서 완전가습을 가정했을 때 전압에 따라 온도분포, 열생성이 어떤 경향을 보이는지 알아보고, 이러한 온도변화가 나타날 때 누셀 수는 어떻게 나타나는지 알아보려고 한다. 이러한 결과를 토대로 본 연구에서는 CFD 를 통해 좀 더 정확한 열전달특성을 해석하여 전반적인 연료전지연구에 적용하고자 한다.
- 본 연구에서는 에너지방정식의 생성항에 irreversible, reversible loss 와 ionic resistance 에 의한 loss, 화학반응에 의해 물이 생성 되면서 나타나는 loss 를 모두 포함한 3 차원 모델링을 적용하여 CFD 로 해석하고자 한다. Irreversible loss 는 I-V curve 의 세 종류의 분극에 의해 발생하며 reversible heat 는 열역학적으로 reversible 상태에서 감소하는 엔트로피 변화를 나타낸 것이고 ionic resistance 에 의한 손실은 멤브레인에서 이온의 이동에 의해 발생하는 것이며 마지막으로 water formation 에 의해 나타나는 열에너지를 나타내었으며 각 생성항이 열생성에 어느 정도의 영향을 주는지, 어느 term 에 가장 크게 영향을 받는지 알아보고자 한다. 3 차원 모델링에서 완전가습을 가정했을 때 전압에 따라 온도분포, 열생성이 어떤 경향을 보이는지 알아보고, 이러한 온도변화가 나타날 때 누셀 수는 어떻게 나타나는지 알아보려고 한다.
- 그러나 지금까지 연구내용들은 에너지방정식의 생성항에 이온의 이동으로 발생하는 손실, reversible, irreversible condition 조건에서 나타나는 손실, 물의 생성으로 인한 손실을 모두 포함하고 있지 않아 정확한 열전달 특성을 나타냈다고 보기 어렵다. 본 연구에서는 에너지방정식의 생성항에 irreversible, reversible loss 와 ionic resistance 에 의한 loss, 화학반응에 의해 물이 생성 되면서 나타나는 loss 를 모두 포함한 3 차원 모델링을 적용하여 CFD 로 해석하고자 한다. Irreversible loss 는 I-V curve 의 세 종류의 분극에 의해 발생하며 reversible heat 는 열역학적으로 reversible 상태에서 감소하는 엔트로피 변화를 나타낸 것이고 ionic resistance 에 의한 손실은 멤브레인에서 이온의 이동에 의해 발생하는 것이며 마지막으로 water formation 에 의해 나타나는 열에너지를 나타내었으며 각 생성항이 열생성에 어느 정도의 영향을 주는지, 어느 term 에 가장 크게 영향을 받는지 알아보고자 한다.
- 3 차원 모델링에서 완전가습을 가정했을 때 전압에 따라 온도분포, 열생성이 어떤 경향을 보이는지 알아보고, 이러한 온도변화가 나타날 때 누셀 수는 어떻게 나타나는지 알아보려고 한다. 이러한 결과를 토대로 본 연구에서는 CFD 를 통해 좀 더 정확한 열전달특성을 해석하여 전반적인 연료전지연구에 적용하고자 한다.
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