고분자전해질형 단위 연료전지 공기극 유로 채널 내 물 및 산소 농도 분포에 관한 실험 및 해석적 연구

김한상; 하태훈; 민경덕

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 김한상 하태훈 민경덕

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 한국자동차공학회 2005년 추계학술대회논문집 Vol.Ⅱ

발행연도: 2005.11

수록면: 1,389 - 1,394 (6page)

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Because of low-operating temperature, water management that can balance the operation to avoid flooding while maintaining membrane dehydration has been a critical issue for achieving the highest possible performance of proton exchange membrane (PEM) fuel cells. Quantitative determination of water and species distribution is highly required to understand the water management and reactant distribution effects. In this study, the measurement of water and oxygen distributions along cathode flow channels was carried out using gas chromatography (GC). Generally, it has been considered as difficult to measure water distribution where water is abundant. Here, the measurement of high levels of water saturation in cathode channels was performed according to fuel cell operating conditions. To validate the experimental results, the three-dimensional CFD simulation of a unit fuel cell was performed using es-pemfc, which is the PEM fuel cell module of commercial CFD code named STAR-CD. For the entrance of flow channel that has relatively lower level of water content. the calculated results showed good agreement with measured results. However, some discrepancy between calculated and experimental results was still found for the flow channel near cathode outlet. It provides the necessity of the development and adoption of multi-dimensional PEM fuel cell models including two-phase flow and cathode flooding phenomena.

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