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J-GLOBAL ID：201002286759627230   整理番号：10A0367939

PEM燃料電池での水の管理の研究 第3部 MPLsのある/なしでのGDLsからの動的破過と間欠的排出の特性

Water management studies in PEM fuel cells, part III: Dynamic breakthrough and intermittent drainage characteristics from GDLs with and without MPLs

著者 (4件)： LU Zijie (Mechanical Engineering Dep., Rochester Inst. of Technol., 76 Lomb Memorial Dr., Rochester, NY 14623, USA) ,  DAINO Michael M. (Mechanical Engineering Dep., Rochester Inst. of Technol., 76 Lomb Memorial Dr., Rochester, NY 14623, USA) ,  RATH Cody (Mechanical Engineering Dep., Rochester Inst. of Technol., 76 Lomb Memorial Dr., Rochester, NY 14623, USA) ,  KANDLIKAR Satish G. (Mechanical Engineering Dep., Rochester Inst. of Technol., 76 Lomb Memorial Dr., Rochester, NY 14623, USA)
資料名： International Journal of Hydrogen Energy  (International Journal of Hydrogen Energy)
巻： 35  号： 9  ページ： 4222-4233  発行年： 2010年05月 
JST資料番号： B0192B  ISSN： 0360-3199  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ガス拡散層(GDL)を通じての液体水とガス反応剤の輸送は,プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)の最も重要な水管理問題の一つである。この研究では,実際の燃料電池構成と運転条件を密接に模擬する系外設定を用いて,微細孔層(MPL)のある/なしでのGDLsを横断して,毛細管圧と水飽和により特性化される液体水の破過動特性について研究する。その結果は,サイクル的破過が試験した全てのGDL試料に観察されることを明らかにして,GDL中に間欠的な排水の機構の存在を示唆する。これは,Hainesジャンプで実証されたように,水の排出の間の連続的水経路の破壊と再発達により説明される。MPLのないGDL試料では,排出に続いてのGDL中の水の構成の配列換えから生ずる破過位置の動的な変化が観察される。MPLがあるGDL試料では,破過位置の動的変化は全く見ることができず,水飽和率はMPLのない試料よりはるかに低い。これらの結果は,MPLがGDL内への水の侵入位置の数を(水飽和率が抜本的に減少するように)制限するだけではなく,水の経路(または,形態)も安定化するのを示唆する。また,多流路実験によって,ガス流路での二相流体力学に対するMPLの影響も研究する。最も重要な結果は,MPLのないGDLが膜流を促進し,MPLのあるGDLの場合と比べて,スラグ流-膜流の遷移をより低い空気流速に移動させるということである。これは,MPLのないGDLを通した水の破過位置のより多くの数と密接に関連しており,水膜の生成を促進する。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *固体高分子形燃料電池 ,  *酸水素燃料電池 ,  凝縮水 ,  排水 ,  チャネル ,  運転管理 ,  隙間流 ,  毛細管流動 ,  多孔質中の流れ ,  経時変化 ,  過渡応答 ,  拡散層

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  装置内の流れ  (XD01010Y)

タイトルに関連する用語 (5件)： PEM燃料電池 ,  水 ,  研究 ,  MPLS ,  間欠