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고분자전해질형연료전지의 가스 채널 최적화를 위한 수치적 연구 (II) - 가스 채널 치수가 온도와 액체포화 분포에 미치는 영향성 -
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  • 고분자전해질형연료전지의 가스 채널 최적화를 위한 수치적 연구 (II) - 가스 채널 치수가 온도와 액체포화 분포에 미치는 영향성 -
저자명
주현철,남진무,Ju. Hyun-Chul,Nam. Jin-Moo
간행물명
大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean society of mechanical engineers. B. B
권/호정보
2009년|33권 9호|pp.688-698 (11 pages)
발행정보
대한기계학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

Using the multi-dimensional, multi-phase, nonisothermal Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) model presented in Part I, the effects of land/channel flow-field on temperature and liquid saturation distributions inside PEFCs are investigated in Part II. The focus is placed on exploring the coupled water transport and heat transfer phenomena within the nonisothermal and two-phase zone existing in the diffusion media (DM) of PEFCs. Numerical simulations are performed varying the land and channel widths and simulation results reveal that the water profile and temperature rise inside PEFCs are considerably altered by changing the land and channel widths, which indicates that oxygen supply and heat removal from the channel to the land regions and liquid water removal from the land toward the gas channels are key factors in determining the water and temperature distributions inside PEFCs. In addition, the adverse liquid saturation gradient along the thru-plane direction is predicted near the land regions by the numerical model, which is due to the vapor-phase diffusion driven by the temperature gradient in the nonisothermal two-phase DM where water evaporates at the hotter catalyst layer, diffuses as a vapor form and then condenses on the cooler land region. Therefore, the vapor phase diffusion exacerbates DM flooding near the land region, while it alleviates DM flooding near the gas channel.