PEM燃料電池の多孔構造・チャネル内における気液二相流動シミュレーション

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760146
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田部 豊 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80374578)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 燃料電池 / 気液二相流動 / シミュレーション / 多孔体 / ガス流路

研究概要

固体高分子形燃料電池において、複雑な電池構造内の三次元解析を可能とすることにより二相流動挙動を明らかにするとともに、最適な電池構造の提案までを目指し、格子ボルツマン解析コードの大規模・高速化を行なった。さらに本コードを用い、ガス拡散層の濡れ性が凝縮水排出挙動に及ぼす影響を明らかにするとともに、リブに異なる濡れ性を与えることで、ガス拡散層内の排水に有利な電池構造が実現可能であることを示した。

研究成果

• [学会発表] 格子ボルツマン法によるPEFC内におけるガス拡散層内気液二相流動シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木隆行、田部豊、近久武美
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学(北見)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Liquid Water and Gas Flow Simulation in a Channel of PEM Fuel Cells using the Lattice Boltzmann Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasser, B.S., Tabe, Y., Chikahisa, T.
  • 学会等名: FUELCELL2010 8th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology
  • 発表場所: New York Marriotto at the Brooklyn Bridge (New York)
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] PEFCにおける複雑繊維構造内液滴挙動のLBMシミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木隆行、田部豊、近久武美
  • 学会等名: 日本機械学会北海道支部第48回講演会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Liquid Water and Gas Flow Simulation in a Channel of PEM Fuel Cells using the Lattice Boltzmann Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasser, B.S., Tabe, Y., Chikahisa, T.
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 高密度比格子ボルツマン法によるPEM燃料電池多孔質体内の気液流動シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 田部豊、李勇柱、ベンサラーヤッサー、近久武美
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2009-09-16