固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす濃度境界層の影響に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21560222
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 北九州市立大学
• 研究代表者: 泉 政明 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50336939)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 固体酸化物形燃料電池 / 濃度境界層 / 燃料ガス流 / 噴流 / 過電圧 / ガス流速分布 / 起電力 / 燃料電池 / 熱工学 / 流体力学

研究概要

固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス通路内の濃度境界層の影響を実験及び数値解析によって調査した。燃料極支持式セルに燃料ガスを2つの方法(噴流、並行流)で供給し、各々の方法において水素流量を変化させてセル性能を測定した。セル電圧は噴流の場合よりも並行流の場合の方が高電流密度域で高くなり、また各々の場合で水素流量を多くすると同様に高電流密度域でセル電圧が向上した。この違いは低周波数域に起因する過電圧によって引き起こされた。数値解析の結果、上記セル性能の差は燃料極表面の水素濃度によって決まる起電力と大きな相関があることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス流速分布の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神山雄斗、小林裕貴、手錢雄輝、泉政明
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: Vol.78, No.789 ページ: 1160-1164
  • NAID: 130002050756
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaib/78/789/78_1160/_pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス流速分布の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神山雄斗, 小林裕貴, 手銭雄輝, 泉政明
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: 78 ページ: 1160-1164
  • NAID: 130002050756
  • 査読あり
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス噴流の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹原昇, 神山雄斗, 塩釜大貴, 泉政明
  • 学会等名: 第18回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] SOFC発電性能と強制対流との相関に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 手錢雄輝, 小林裕貴, 神山雄斗, 泉政明
  • 学会等名: 第20回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] SOFC発電性能と強制対流との相関に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 手銭, 小林, 神山, 泉
  • 学会等名: 第20回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス流速分布の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神山雄斗, 小林裕貴, 手錢雄輝, 猪本俊成, 泉政明
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼすガス流動の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神山雄斗、小林裕貴、手錢雄輝、猪本俊成、泉政明
  • 学会等名: 第19回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼすガス流動の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神山、小林、手銭、猪本、泉
  • 学会等名: 第19回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 東京、科学技術館
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Effect of Gas Jet on Performance of Solid Oxide Fuel Cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Koyama, M. Izumi, Y. Kobayashi, Y. Tesen, T. Inomoto
  • 学会等名: 2010 Fuel Cell Seminar & Exposition
  • 発表場所: San Antonio, TX, USA
• [学会発表] 固体酸化物形燃料電池性能に及ぼす燃料ガス噴流の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笹原, 神山, 塩釡, 泉
  • 学会等名: 第18回SOFC研究発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール(東京)
  • 年月日: 2009-12-17
• [産業財産権] 固体酸化物型燃料電池 (2010)
  • 発明者名: 泉政明
  • 権利者名: (財)北九州産業学術推進機構
  • 産業財産権番号: 2010-193231
  • 出願年月日: 2010-08-31