| 研究課題/領域番号 |
13555052
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
伏信 一慶 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50280996)
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| 研究分担者 |
野崎 智洋 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90283283)
多田 茂 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70251650)
岡崎 健 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20124729)
増田 正夫 高砂熱学工業(株), 総合研究所, 主任(研究職)
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| キーワード | 固体高分子型燃料電池 / サーモグラフィー / 可視化 / 数値計算 / 凝縮 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、様々な運転条件下でのPEFC内部の熱流動場を可視化し、得られた情報を基にPEFCの高性能化を目指すことにある。交付申請書記載の方針に従い、本年度は、マイクロチャネル流路内の流動状況可視化、電極表面の温度分布可視化ならびに、熱流動場の理論的検討を並行して実施した。
1.マイクロチャネル流路内の流動状況可視化(伏信・岡崎・多田)
セパレータの一部をサファイアの可視化窓材で置き換えた単セル燃料電池を製作し、運転中の流動状況を可視化した。これにより、運転条件によりサファイア面(高分子膜面でない側)の下流側に凝縮水が生成すること、運転条件に応じて凝縮の様子も変化を示すことが確認されている。
2.電極表面の温度分布可視化(伏信・岡崎・野崎)
上記可視化用燃料電池セル運転時のカーボン電極面温度を検知波長域3-5.5mmのサーモトレーサー購入備品)により、可視化することを実現した。これは代表者・分担者の知る限り世界初の試みであり、可視化した条件では流路入り口で高温になること、電流密度の増加と伴に温度も上昇することなどを確認している。
3.熱流動場の理論的検討(伏信・岡崎・増田)
既に開発済みのPEFC内熱流動場解析数値計算コードを用い、上記可視化条件で計算を行い、同様の傾向を得られることを確認している。
以上の結果により、次年度以降のより詳細な熱流動場解明さらには高効率運転への指針提供の基礎を確立している。
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