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J-GLOBAL ID：201902270452751997   整理番号：19A1529795

固体酸化物燃料電池の数値シミュレーションへのマルチスケールアプローチ【JST・京大機械翻訳】

A Multiscale Approach to the Numerical Simulation of the Solid Oxide Fuel Cell

著者 (5件)： Mozdzierz Marcin (Department of Fundamental Research in Energy Engineering, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 30, 30-059 Krakow, Poland) ,  Berent Katarzyna (Academic Centre for Materials and Nanotechnology, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 30, 30-059 Krakow, Poland) ,  Kimijima Shinji (Department of Machinery and Control Systems, Shibaura Institute of Technology, 307 Fukasaku, Minuma-ku, Saitama-shi, Saitama 337-8570, Japan) ,  Szmyd Janusz S. (Department of Fundamental Research in Energy Engineering, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 30, 30-059 Krakow, Poland) ,  Brus Grzegorz (Department of Fundamental Research in Energy Engineering, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 30, 30-059 Krakow, Poland)
資料名： Catalysts (Web)  (Catalysts (Web))
巻： 9  号： 3  ページ： 253  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7154A  ISSN： 2073-4344  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： オープン文献で利用可能な固体酸化物燃料電池(SOFCs)のモデルは,2つの非重複グループに分類される可能性がある:マイクロスケールまたはマクロスケール。計算力の最近の進歩は,いわゆるマルチスケールモデルの両方のアプローチを組み合わせたモデルを定式化することを可能にする。このモデリングアプローチの新規性は,SOFCにおける熱と物質移動の計算流体力学モデルによる輸送現象と電気化学反応のマイクロスケール記述の組合せにある。本研究では,電極の平均微細構造パラメータを考慮した固体酸化物燃料電池の数学モデルを開発し試験した。提案したモデルを確認するために用いた実験データを得るために,走査電子顕微鏡技術(FIB-SEM)と組み合わせた集束イオンビームの使用による微細構造の電気化学的試験と直接観察を行った。数値結果を短いスタック試験からの実験データと比較し,かなりの一致が見られ,提案したモデルが正確にセル挙動を予測できることを示した。SOFC内部の発電機構を検討し,電流が電解電極界面付近で主に生成することを見出した。人工的に変化した微細構造を持つシミュレーションは,セル特性の正しい予測をもたらさず,これは,微細構造が固体酸化物燃料電池モデリングにおける重要な因子であることを示している。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  電気化学 ,  集束イオンビーム ,  モデリング ,  数学モデル ,  発電 ,  定式化 ,  走査電子顕微鏡 ,  微細構造 ,  界面 ,  電流 ,  電子顕微鏡観察
準シソーラス用語： マクロスケール ,  マイクロスケール ,  *マルチスケール ,  *数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 固体酸化物燃料電池 ,  数学モデリング ,  数値シミュレーション

分類 (4件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  遺伝子操作  (EC02050B) ,  その他の触媒  (CB06123Z) ,  酵素の応用関連  (EB09100B)

引用文献 (75件)：

• Molenda, J.; Świerczek, K.; Zajac, W. Functional materials for the IT-SOFC. J. Power Source 2007, 173, 657-670.
• Li, X. Principles of Fuel Cells; Taylor & Francis Group: New York, NY, USA, 2006.
• O’Hayre, R.; Cha, S.W.; Colella, W.; Prinz, F.B. Fuel Cell Fundamentals, 3rd ed.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, USA, 2016.
• Mozdzierz, M.; Brus, G.; Sciazko, A.; Komatsu, Y.; Kimijima, S.; Szmyd, J.S. An attempt to minimize the temperature gradient along a plug-flow methane/steam reforming reactor by adopting locally controlled heating zones. J. Phys. Conf. Ser. 2014, 530, 1-8.
• Mozdzierz, M.; Brus, G.; Sciazko, A.; Komatsu, Y.; Kimijima, S.; Szmyd, J.S. Towards a Thermal Optimization of a Methane/Steam Reforming Reactor. Flow Turbul. Combust. 2016, 97, 171-189.

タイトルに関連する用語 (2件)： 固体酸化物燃料電池 ,  数値シミュレーション