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燃料電池ガス拡散層におけるフラッディングメカニズムの統一的モデル化

研究課題

研究課題/領域番号 19360093
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関北海道大学

研究代表者

工藤 一彦  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40142690)

研究分担者 黒田 明慈  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90202051)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード熱・物質移動 / 燃料電池 / 熱工学 / 繊維層水分移動 / ガス拡散層 / 固体高分子形燃料電池 / 水分処理 / 繊維層内水分移動 / 疎水性 / 親水性
研究概要

疎水性ガス拡散層における水分排出モデル開発
固体高分子形燃料電池のカソード側ガス拡散層(GDL)を、並列疎水性円管流路で模擬し、GDL内フラディング機構を考察した。またこの解析で使用するGDL内の等価細孔径分布を、実験的に求めた。この結果、水排出流路以外に、これらと連通した独立内部空隙を有するGDLモデルの必要性が示された
親水性ガス拡散層における水分排出モデル開発
速乾繊維類似の、表面にV 溝を有する親水性繊維1本を水に垂直に立て、強制対流中に置いた場合の、繊維からの水蒸発特性をモデル化した。この結果、このような親水性GDL により電池の生成水分を十分に排出できることが示された。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Modeling of Water Transmission Through Hydrophobic Gas DiffusionLayer of PEFC2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamaguchi, Kazuhiko Kudo
    • 雑誌名

      Proc. of the Seventh JSME-KSME Thermal and FluidsEngineering Conference (CD-ROM)No.F333

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Modeling of Water Transmission Through Hydrophobic Gas Diffusion Layer of PEFC2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proc. of the Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference No. F333(CD-ROM)

      ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of Flooding Phenomena in Hydrophobic Gas Diffusion Layer of PEFC2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo A. Kuroda, S. Takeoka, YShimazu
    • 雑誌名

      Proc. of the ASME-JSME 2007 Thermal Engineeringand Summer Heat Transfer Conference (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of Water Transmission Through Hydrophobic Gas Diffusion Layer of PEFC2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamaguchi, Kazuhiko Kudo
    • 学会等名
      The Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      カデル27, 札幌
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of Water Transmission Through Hydrophobic Gas Diffusion Layer of PEFC2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamaguchi
    • 学会等名
      The Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      札幌カデル27
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子型燃料電池の親水性ガス拡散層内水分移動モデル化2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隼人, 工藤一彦
    • 学会等名
      日本機械学会第13回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌
    • 年月日
      2008-06-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分子型燃料電池の親水性ガス拡散層内水分移動モデル化2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隼人
    • 学会等名
      日本機械学会第13回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      札幌北海道大学
    • 年月日
      2008-06-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過モデル2008

    • 著者名/発表者名
      山口高志
    • 学会等名
      第45回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      つくば市筑波国際会議場
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過モデル2008

    • 著者名/発表者名
      山口高志, 工藤一彦
    • 学会等名
      第45回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      筑波国際会議場つくば
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分子型燃料電池疎水性ガス拡散層内細孔半径分布測定2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺仁, 工藤一彦
    • 学会等名
      第45回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      筑波国際会議場つくば
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分子型燃料電池疎水性ガス拡散層内細孔半径分布測定2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺仁
    • 学会等名
      第45回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      つくば市筑波国際会議場
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過モデル化2007

    • 著者名/発表者名
      工藤一彦
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス
    • 発表場所
      京都大学, 京都
    • 年月日
      2007-11-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過モデル化2007

    • 著者名/発表者名
      工藤一彦
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2007
    • 発表場所
      京都市/京都大学
    • 年月日
      2007-11-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Flooding Phenomena in Hydrophobic Gas DiffusionLayer of PEFC2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Kudo
    • 学会等名
      The ASME-JSME 2007 Thermal Engineering and Summer Heat Transfer Conference Thermal Engineering and Summer Heat Transfer Conference
    • 発表場所
      Westin Bayshore Resort and Marina, Vancouver, BC, CANADA
    • 年月日
      2007-07-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of Flooding Phenomena in Hydrophobic Gas Diffusion Layer of PEFC2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Kudo
    • 学会等名
      The ASME-JSME 2007 Thermal Engineering and Summer Heat Transfer Conference
    • 発表場所
      Westin Bayshore Resort and Marina / Vancouver, BC, CANADA
    • 年月日
      2007-07-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過現象の解析2007

    • 著者名/発表者名
      工藤一彦
    • 学会等名
      第41回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      長崎ブリックホール長崎
    • 年月日
      2007-05-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池疎水性ガス拡散層における水分透過現象の解析2007

    • 著者名/発表者名
      工藤一彦
    • 学会等名
      第41回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      長崎市/長崎ブリックホール
    • 年月日
      2007-05-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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