2005 Fiscal Year Annual Research Report
マランゴニ効果を活用した直接メタノール形小型燃料電池開発に関する基礎研究
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17360374
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
岡野 泰則 静岡大学, 工学部, 教授 (90204007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須藤 雅夫 静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)
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| Keywords | 燃料電池 / 化学工学 / 流体工学 / 環境技術 / 数値解析 / 伝熱 / 物質移動 / 化学反応 |
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| Research Abstract |
現在、燃料電池はクリーンなエネルギー技術として幅広い分野において応用が期待されている。自動車のような大出力を要求されるものに対しては水素あるいは空気を燃料とする固体高分子形燃料電池(PEMFC)の開発が行われている。一方携帯電話やノートPCといった小型携帯機器用としては、低温作動が可能であり、短時間起動が容易な、直接メタノール形燃料電池(DMFC)が適している。しかし、実用化のためには現在の10分の1程度の小型化が必要となる。そこで問題となるのが、燃料である液体メタノールの供給法である。現在は小型ポンプを用い燃料を供給しているが、更なる小型・軽量化のためにはポンプを用いない新しい燃料供給手法の確立が急務である。そこで本研究ではマランゴニ対流を積極活用したポンプを用いない、従来に無い全く新しい燃料供給システムを備えた小型・軽量直接メタノール形燃料電池を開発するための基礎研究を行うものである。
以上の観点より本年度は既に申請者により開発済みである、固体高分子形燃料(PEMFC)用三次元数値解析コードを直接メタノール形燃料電池(DMFC)用へと拡張し、小型DMFC内マランゴニ対流現象の詳細な挙動に関し解明を行い、以下の成果を得た。
(A)現解析コードのDMFCへの拡張
現在開発済みのPEMFC用解析コードをDMFCをも解析可能なように解析コードを拡張した。一方、現有の燃料電池を用い、圧損、平均電流密度、温度分布等を測定し、数値計算結果と比較検討する。これにより計算コードの健全性を確認するともに、高精度化を図った。
(B)小型DMFC内マランゴニ対流現象の解明
小型携帯サイズのDMFC内のマランゴニ対流現象に関し上記(A)で開発した解析コードを用い詳細に解析を行った。特に、温度差および濃度差マランゴニ対流によるメタノール輸送機構マランゴニ対流を利用した、気泡発生に伴う流路内目詰まりの除去に焦点を当てるための新しい解析コードの開発を行った。
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Research Products
(2 results)
