25㎠ 급 고분자전해질연료전지의 전극판 유로형상에 따른 열전달과 압력강하 특성 및 단위연료전지성능 비교 :

점경민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 점경민 (군산대학교, 군산대학교 대학원)

발행연도: 2019

저작권: 군산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

연료전지 단전지의 물 배출성능 및 잔류수 분포의 가시화 실험

점경민 , 손영준 , 강희찬 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2019.04 학술대회자료

25㎠ 급 고분자전해질연료전지의 전극판 유로형상에 따른 열전달과 압력강하 특성 및 단위연료전지성능 비교

점경민 건설기계공학과 2019.01 학위논문

2018

25 cm² 급 전극판에 사형과 은행유로를 갖는 고분자 전해질 단위연료전지의 성능비교

점경민 , 강희찬 , 손영준 대한기계학회 춘추학술대회 2018.12 학술대회자료

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본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지의 전극판 유로의 특성을 연구하기 위하여 사형유로, 평행유로와 은행잎과 쌍떡잎식물의 잎맥모양을 모사한 유로의 전극판에 대하여 5cm × 5cm 크기의 단위전지성능평가를 실시하였고 압력강하 및 열전달 특성을 비교하기 위해 단위전지 모사실험과 수치해석을 실시하였다.
동일한 온도, 상대습도, 압력 및 유량 조건에서 최대출력밀도는 은행잎 잎맥을 모사한 유로는 사형유로보다 6.7% 낮고 평행유로보다 39.5% 높다. 쌍떡잎식물의 잎맥을 모사한 유로의 경우 사형유로보다 33.6% 낮고 평행유로보다 24.3% 높다. 0.5 bar 가압조건에서 은행잎 잎맥을 모사한 유로의 최대출력밀도는 사형유로보다 12.8% 낮고 평행유로보다 28% 높다. 그리고 쌍떡잎식물의 잎맥을 모사한 유로의 최대출력밀도는 사형유로보다 47.2% 낮고 평행유로보다 6.1% 높다. 상대습도가 50%인 조건에서 은행잎 잎맥을 모사한 유로의 최대출력밀도는 사형유로보다 24% 낮고 평행유로보다 16.5% 높다. 그리고 쌍떡잎식물의 잎맥을 모사한 유로의 최대출력밀도는 사형유로보다 37.2% 낮고 평행유로보다 7.6% 높다. 단위전지 모사실험 결과 전극판의 4종의 압력강하는 사형유로, 쌍떡잎 잎맥유로, 평행유로, 은행잎 잎맥유로 순으로 높다. 은행잎 잎맥유로는 동일한 질량유량(0.00003538 kg/s)에서 사형유로와 비교하여 압력강하가 17.6배 작고 평행유로보다는 1.2배 작다. 쌍떡잎식물 잎맥유로의 경우 동일한 질량유량(0.00003538 kg/s)에서 사형유로 비교하여 압력강하가 7.5배 작고 평행유로보다 2배 크다.

In this study, to evaluate the characteristics of the Bipolar plate channel of polymer electrolyte fuel cell, 5cm × 5cm unit cell performance evaluation was performed on the Bipolar plate of the flow channel simulating the shape of the leaf vein of dicotyledonous plant and ginkgo in addition In order to compare the pressure drop and heat transfer characteristics, the unit cell simulation experiment and the numerical analysis were carried out. The maximum output density of the flow path simulating ginkgo leaf vein at the same temperature, relative humidity, pressure, and flow rate is 6.7% lower than the serpentine flow path and 39.5% higher than the parallel flow path. In the case of the flow path simulating the veins of dicotyledonous plants, it is 33.6% lower than the serpentine flow path and 24.3% higher than the parallel flow path. The maximum power density of the flow path simulating ginkgo leaf vein under 0.5 bar pressure condition is 12.8% lower than the serpentine flow path and 28% higher than the parallel flow path. And the maximum power density of the flow path simulating the veins of dicotyledonous plants is 47.2% lower than the serpentine flow path and 6.1% higher than the parallel flow path. The maximum power density of the flow path simulating ginkgo leaf vein under the condition of relative humidity of 50% is 24% lower than the serpentine flow path and 16.5% higher than the parallel flow path. And the maximum output density of the flow path simulating the veins of dicotyledonous plants is 37.2% lower than the serpentine flow path and 7.6% higher than the parallel flow path. As a result of the unit cell simulation experiment, the pressure drops of the four Bipolar plates are higher in the order of the serpentine flow path, flow path simulating the veins of dicotyledonous plants, the parallel flow path and ginkgo leaf vein flow path. In the same mass flow rate (0.00003538 kg / s), the ginkgo leaf vein flow path is 17.6 times smaller than the serpentine flow path and 1.2 times smaller than the parallel flow path. In the case of the flow path simulating the veins of dicotyledonous plants, The pressure drop is 7.5 times smaller than the serpentine flow path at the same mass flow rate (0.00003538 kg / s) and twice as large as the parallel flow path.

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