전산해석을 통한 PEMFC 평행 유로에서 Baffle에 의한 출력특성 분석
Study on Power Characteristics in the PEMFC Parallel Channel with Baffles through Numerical Analysis
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초록
고분자 분리막 연료전지의 성능향상을 위해 분리판 유로설계연구는 필요하다. PEMFC의 성능향상에 대한, 강제대류를 이용한 interdigitated 유로가 최근에 많이 연구되고 있다. 이 논문에서는interdigitated 유로를 배플들이 있는 평행류 채널에 비슷하게 적용하였다. 상용 multiphysicsprogram인 COMSOL을 이용하여 완전차단배플인 FBB가 있는 평행류 채널에 관해 전산해석을수행하였고 3가지 변인들(배플 위치, 유체 방향, 유체 속도)이 사용 되었다. 각각 변인들의 출력은 최대출력의 80%를 고려한 0.5V에서의 결과이다. 최종적으로, 실험설계법 중 완전요인실험법을 바탕으로 여러 수준을 갖는 각 실험인자로부터 결론을 도출하였다. 실험인자들의 주효과와 상호작용 분석은 출력을 향상시키는데 가장 영향을 주는 인자를 찾는데 유용하였다.
Abstract
Research on flow channel designs of the separate plates is necessary to improve thePEMFC performance. On concerning the performance improvement of PEMFC, many recentstudies have been made on the interdigitated flow channel using forced convection. In thispaper, the interdigitated flow channel is similarly applied on the parallel flow channel with abaffle or baffles. Numerical analysis is performed by using a commercial multiphysics program,which is called COMSOL, on the parallel channel with the fully blocked baffle(FBB) and thereare three variables, the position of baffle, flow direction and flow velocity. Each power of thevariables is resulted from the fixed 0.5V, the voltage from 80 percents of the maximum power. Finally, based on the full factorial designs(FFD), one of the design of experiments(DOE), each factor which has several levels lead to the conclusion. The analysis of the main effects andinteractions of the factors is useful to find the most influenced factor to improve the power.
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