Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권4호
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pp.374-380
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2015
본 연구에서는 연료전지 캐소드 가스 확산층에서의 물의 영향이 연료전지 성능에 미치는 영향을 검토하기 위하여 연료전지 스택의 부하 변동에 따른 가스 확산층에서의 2상 현상의 구현이 가능한 동적 모델을 개발하였다. 개발된 모델에 대하여 2상의 영향에 의한 연료전지 부하변동에 따른 연료전지 스택 성능, 가스 확산층 내부에서의 물 증기와 산소의 농도분포, 가스 확산층의 두께 및 다공성이 연료전지 스택 전압에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 그 결과 본 연구의 범위 내에서 연료전지 스택 전압은 부하에 관계없이 2상 모델이 1상 모델보다 낮아짐을 알 수 있다. 촉매층 부근 가스 확산층에서의 산소 농도는 가장 낮고 물 증기의 농도는 가장 높음을 알 수 있었다. 또한, GDL의 두께가 두꺼울수록 GDL의 다공성이 작을수록 연료전지 스택 전압이 낮아짐을 알 수 있었다.
Distributions of the parameters in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) has been analyzed numerically under steady-state and isothermal conditions. The distributions of the crucial parameters (e.g., temperature and pressure) in a PEMFC have a major impact on its safe and efficient operation. This paper predicts the performance of the model electrode plates by calculating the pressure and temperature distributions of working fluid. The calculated results of pressure and temperature at exit condition shows good agreement to experiments and gives details of flow pattern inside of electrode plates.
Although LP gas has lots of advantages, there has been limitation in application for automotive engine due to the several disadvantages, such as power decrease, complex fuel supply unit, and back fire etc. However LP gas direct injection engine has possibility to solve the problems above mentioned. LEM(Light Extinction Method) was employed for analysis of spacial and temporal distribution of LP gas which is directly injected into combustion chamber under various pressure and temperature conditions. The results from CVC(Constant Volume Chamber) were compared to those of RICEM(Rapid Induction, Compression and Expansion Machine) which simulate early- and late injection of direct injection engine. LPG fuel spray is affected by temperature and pressure in evaporation characteristics but it is more benefit to direct injection engine in every way such as, fuel distribution, evaporating speed and well wetting reduction.
Fuel cell has been well known as a clean alternative power for vehicles. Recently, an experimental technique has been developed measurement of species and distributions by using gas chromatograph. In this study, cathode channel oxygen distributions as various conditions were investigated using gas chromatograph and cell visualization. And discussed relation between flooding and oxygen concentrations. As a result of experiment, oxygen consumpt ion is affected wi th flooding. Flooding is observed in channel near hydrogen inlet, and oxygen consumption is low at that region.
For the purpose of helping development of a GDI(Gasoline Direct Injection) engine, the spray behaviors and fuel distributions were investigated in a single cylinder GDI engine. The experimental engine is a swirl type GBI engine with a SCV(Swirl Control Valve). PLIF(Planar Laser Induced Fluorescence) system with KrF Excimer laser was used for the measurement of the fuel distributions. The effects of SCV opening angle and the Injector specifications, such as the spray cone angle and the offset an91e on the fuel distributions characteristics were investigated. As a result, it was found that the SCV opening angle had a great effect on the fuel distributions in the late stage of compression process by changing flow fields in the combustion chamber.
본 논문에서는 연료전지 시스템에서 발생되는 저주파 리플의 전달과정을 분석하고, PCS 회로 및 인버터 제어방식에 따른 저주파 리플 영향을 비교 분석한다. 부스트 컨버터와 풀브리지 컨버터의 입력전류 고조파 분포와 인버터 PWM 스위칭 방식에 따른 입력전류에서의 영향을 고조파 분포 및 저주파 리플 측면에서 분석한다. 풀브리지 컨버터에서 전달되는 저주파 리플 크기가 상대적으로 작은 것을 확인하고, PWM 스위칭 방식은 저주파 리플에 영향을 주지 않는다는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인한다.
액체 연료 로켓엔진의 인젝터에 대한 연구는 연소 효율과 안정성 향상에 초점을 두어왔다. 그 중 충돌분사형 인젝터는 구조가 매우 간단하면서 많은 유량의 연료를 분사시킬 수 있기 때문에 개발 초기부터 많은 연구가 이루어졌으며 실제 여러 엔진에 응용된 바 있다. 그동안의 충돌분무에 대한 연구는 주로 제트의 충돌시 생기는 액막의 분열 과정을 이해하는 데에 관심이 있어 왔으며, 아직까지는 실험적 기법에 기초하여 근사적인 분열 모델을 제시하는 데에 그치고 있다.
평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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