PIV를 이용한 연료전지 내부에서의 유동특성에 관한 연구
A Study on Flow Characteristics inside the Fuel Cell using PIV
초록/요약
Now we're faced with a difficulty such as limitation of fossil fuel deposit and environmental problem even people enjoy convenient life due to science technology development. Fuel cell system department, able to solve this problem, as high efficiency eco-friendly new technology has much possibility to grow into next generation development system since it's very wide-ranging. However, the weak point of fuel cell is very expensive which it's common present for all types of fuel cells. In order to become competitive equipment commercially, it's possible to improve performance and efficiency of all components but function, efficiency and durability of fuel cell have some difference according to inside of flow shape and there isn't any mutual agreement between designers for flow shape of fuel cell inside. Accordingly, in order to predict flow characteristic of complicated fuel cell on this subject, the flow characteristic of cell inside(whole size: 50.4mm(width) x 50.4mm(height), appearance and size of inside: square 12(lines) x 12(lines), 1.6mm(width) ×1.6mm(length)×1.4mm(depth)) which is made in acrylic by using PIV(Particle Image Velocimetry) will be visualized.
more초록/요약
과학기술의 발달로 인간은 편리한 생활을 누릴 수 있게 되었지만 화석연료 매장량의 한계,환경문제 등의 어려움에 직면하고 있다.이러한 문제를 해결할 수 있는 연료전지 시스템은 고효율 환경친화적 신에너지로서 응용범위가 광범 위하여 차세대 발전시스템으로 발전할 가능성이 높다.연료전지의 장점으로는 열역학적 제한(CarnotCycle)을 받지 않기 때문에 디젤엔진과 가솔린엔진과 달 리 높은 효율을 낼 수 있고,주요부품이 매우 단순하여 신뢰성과 내구성이 좋 고,화학반응의 주된 부산물이 물뿐이므로 기본적으로 CO2 를 배출하지 않고, 정숙운전이 가능하다는 것이다.그러나 연료전지의 가장 큰 단점은 가격이 비 싸다는 것으로 모든 형태의 연료전지에 공통적인 문제이다.이런 문제를 해결 하고 연료전지가 상업적으로 경쟁할 수 있는 장치가 되기 위해서는 최적의 설 계를 통하여 구성요소들의 성능과 효율을 향상시킴으로써 가능한데,연료전지 의 성능 및 효율,내구성 등은 연료전지 내부의 유로형태에 따라 차이를 보이 며,아직까지 설계자 사이에서 최적의 셀 내부 유로형태에 대하여 명확히 합의 된 것이 없다.따라서 본 연구에서는 복잡한 연료전지내의 유동특성을 예측하기 위해 PIV(ParticleImageVelocimetry)를 이용하여 투명 아크릴로 제작된 셀 내 부(전체크기 :50.4m(폭)× 50.4mm(높이),내부형상 및 크기 :사각형 12(행)×12 (열),1.6mm(폭)×1.6mm(길이)×1.4mm(깊이))의 유동특성을 가시화 하고자 하였 다.
more목차
1. 서론 = 1
2. 본론 = 4
2.1 이론 = 4
2.1.1 PIV (Particle Image Velocimetry) 측정원리 = 4
2.1.2 연료전지의 원리 = 5
2.2. 유동가시화 기법의 분류 = 7
2.2.1 PSV(Particle Streak Velocimetry) = 8
2.2.2 PTV(Particle Tracking Velocimetry) = 8
2.2.3 PIV(Particle Image Velocimetry) = 10
2.2.4 LSV(Laser Speckle Velocimetry) = 11
2.3. 유동가시화 시스템의 구성 = 12
2.3.1 Hardware의 구성 = 12
2.3.2 Software의 구성 = 13
2.4. 연료전지 셀(Cell)에 대한 유동가시화 = 15
2.4.1 실험장치 = 15
2.4.2 Cell 제작 = 17
2.4.3 맥동(Surging)현상 = 19
2.5. 결과 = 20
2.5.1 유동가시화 = 20
2.5.2 유동의 속도분포 = 21
3. 결론 및 향후 연구방향 = 28
참고문헌 = 29
ABSTRACT = 30
