• 제목/요약/키워드: Stack Temperature

검색결과 343건 처리시간 0.024초

Levitation characteristics of HTS tape stacks

  • Pokrovskiy, S.V.;Ermolaev, Y.S.;Rudnev, I.A.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.14-16
    • /
    • 2015
  • Due to the considerable development of the technology of second generation high-temperature superconductors and a significant improvement in their mechanical and transport properties in the last few years it is possible to use HTS tapes in the magnetic levitation systems. The advantages of tapes on a metal substrate as compared with bulk YBCO material primarily in the strength, and the possibility of optimizing the convenience of manufacturing elements of levitation systems. In the present report presents the results of the magnetic levitation force measurements between the stack of HTS tapes containing $n=2{\div}200$ of tapes $12mm{\times}12mm$ and NdFeB permanent magnet in the FC and ZFC regimes. It was found a non- linear dependence of the levitation force from the height of the array of stack in both modes: linear growth at small thickness gives way to flattening and constant at large number of tapes in the stack. Established that the levitation force of stacks comparable to that of bulk samples. The numerical calculations using finite element method showed that without the screening of the applied field the levitation force of the bulk superconductor and the layered superconductor stack with a critical current of tapes increased by the filling factor is exactly the same, and taking into account the screening force slightly different.

Series Connected-NPN 및 N-Stack기술 적용을 통하여 높은 홀딩전압특성을 갖는 새로운 구조의 SCR에 관한 연구 (A Study on SCR of New Structure with High Holding Voltage Characteristics by Applying Series Connected-NPN and N-Stack Technology)

  • 서정주;권상욱;도경일;이병석;구용서
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.338-341
    • /
    • 2019
  • 본 논문에서는 대표적인 ESD 보호소자인 LVTSCR의 특성을 향상시킨 새로운 구조의 ESD소자를 제안하고 특정 application의 각 요구전압에 최적화된 설계를 위한 N-stack 기술에 대하여 검증한다. 주요 파라미터인 홀딩전압과 트리거전압에 대하여 특성을 파악하고 감내특성의 지표인 온도특성 또한 검증한다. well영역의 추가구성과 기생 npn BJT를 추가로 직렬 연결된 구조를 형성하여 보다 향상된 전기적 특성을 갖는다. 특성 검증을 위해 synopsys 사의 T-cad simulation tool을 이용하였다.

개방관과 밀폐관의 열음향 효과에 관한 하모닉 특성 연구(1) - 1차 하모닉 (An Experimental Study on the Characteristics for Open-Tube and Close-Tube Thermoacoustic Effects(1) - The 1st Harmonic)

  • 송규조;이성노
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.129-134
    • /
    • 2002
  • In this study, the experimental open-tube and close-tube thermoacoustic apparatuses were constructed. In order to determine the optimum length of resonant tube, frequency and the optimum length of stack, the resonant characteristics of thermoacoustic apparatuses were investigated, The length of resonant tube varies from 400mm to 850 mm. The experimental frequency varies from 100 Hz to 1000 Hz. In case of first harmonic, the maximum temperature difference of the open-tube thermoacoustic apparatus is 41$^{\circ}C$)resonator length: 500 mm), and the maximum temperature difference of the close-tube thermoacoustic apparatus is 42$^{\circ}C$ (resonator length : 850 mm).

작동조건을 고려한 자동차용 PEM 연료전지 시스템 성능 시뮬레이션 (1) (The Simulation of PEMFC System Performance for Automotive Application (1))

  • 방정환;김한상;이동훈;민경덕;김민수;조영만
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
    • /
    • pp.460-465
    • /
    • 2003
  • The modeling of PEM (Proton Exchange Membrane) fuel cell system consisting of fuel cell stack and BOP (Balance of Plant) is presented in this paper. The effects of temperature, pressure (air, hydrogen), and humidity on the fuel cell system performance were mainly investigated using thermo-dynamical and electro-chemical equations. To understand the power distribution characteristics of fuel cell system, the effects of operating temperature and air pressure on maximum power and system power were also demonstrated. Through this study, we can get the basic insight into the fuel cell stack and BOP component sizing and it can be used effectively for the optimization of the practical fuel cell systems in purpose.

  • PDF

내부고장을 고려한 고온형 연료전지 대규모 발전단지의 병렬운전 변압기 적정 뱅크수에 관한 연구 (A Study on the Proper Number of Banks of Parallel Operation of Transformer in Large-scale Power Plants Using the High Temperature Fuel Cell Considering the Internal Failure)

  • 정영환;채희석;성인제;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.26-31
    • /
    • 2014
  • High temperature fuel cell system, such as molten carbonate fuel cells(MCFC) and solid oxide fuel cells(SOFC), are capable of operating at MW rated power output. The power output change of high temperature fuel cell imposes the thermal and mechanical stresses on the fuel cell stack. To minimize the thermal-mechanical stresses on the stack and increase the systems reliability, we should divide the power plant configuration to several banks. However, the improvement of reliability in fuel cell power plant system causes an increase of the investment cost, for example, replacement costs, labor costs, and so on. For this reason - the balance between investment and reliability improvement - many studies about the appropriate level of investment have been conducted. In this paper, we evaluate the cost for operation and installation, the benefit for electric energy and thermal energy sales, and the system reliability for several cases : these cases relate with the bank configuration.

CFD를 이용한 용융탄산염 연료전지 스택의 수치모사 (Numerical Analysis of Molten Carbonate Fuel Cell Stack Using Computational Fluid Dynamics)

  • 이갑수;조현호
    • 전기화학회지
    • /
    • 제8권4호
    • /
    • pp.155-161
    • /
    • 2005
  • 상용 CFD 프로그램인 FLUENT v5.3을 이용하여 용융탄산염 연료전지 스택의 수치 모사를 행하였다. FLUENT에 포함되어 있는 보존식들을 이용하면서, 사용자 정의함수를 이용하여 포함시킨 코드를 통해 전기화학적 반응과 부반응인 수성가스전이반응에 의한 질량과 가스 조성 변화 및 열이동을 고려하여 정확한 계산 결과를 얻고자 하였다. 모사에 사용된 스택은 6kW급과 25kW급 스택으로 각각 20개와 40개의 단위전지를 수직으로 적층한 형태이며 스택내로 주입되는 가스는 coflow형태로 각각의 채널을 흘러가게 설계되어 있다. 모사를 통해 알아본 스택 내 압력분포는 가스 흐름방향으로 압력강하가 일어나며 anode 채널보다 cathode 채널에서의 압력차가 더 크게 나타났다. 채널 내 속도분포는 전극 반응에 의한 질량 및 부피변화로 인해 anode 채널에서는 가스흐름 방향으로 속도가 증가하는 반면 cathode 채널에서는 속도가 감소하는 경향을 보였다. 스택 내 온도분포는 가스 흐름방향으로 증가하는 경향을 보였고, 계산결과와 실험결과가 대체로 일치함을 확인할 수 있었다. 수성가스전이반응을 포함한 모델과 그렇지 않은 모델을 비교한 결과 가스의 주입구 부분에서는 수성가스전이반응에 의해 흡열 반응이, 출구 부분에서는 발열반응이 일어나고, 이로 인해 입구와 출구의 온도차가 더 커짐을 확인하였다. 따라서 상용화 스택인 수백 kW급 이상의 대형 스택을 모사하기 위해서는 수성가스전이반응을 고려해야할 것으로 생각된다.

선박동력용 SOFC/ST 하이브리드시스템의 성능 평가 (Performance Analysis of Methane Fueled Marine Solid Oxide Fuel Cell and Steam Turbine Hybrid Power System)

  • 이경진;오진숙;김선희;오세진;임태우;김종수;박상균;김만응;김명환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제35권5호
    • /
    • pp.590-599
    • /
    • 2011
  • 연료전지시스템의 고효율화를 목적으로 수소가 가진 화학적 에너지를 최대한 전력화하기 위하여 연료전지에서 발생하는 폐열을 적극 활용할 필요가 있다. 이런 목적에 폐열을 이용하는 증기터빈과 연료 전지를 결합시킨 SOFC/ST 하이브리드시스템이 적합하다. 본 논문은 SOFC/ST 하이브리드시스템에 대한 셀의 작동온도와 전류밀도, 연소기 출구 온도, 보일러 출구 가스온도가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것으로 증기터빈의 일정 조건에서는 연료전지 스택에서 다량의 폐열이 발생하는 경우가, 연료전지의 일정 조건에서는 연소기에 추가적 연료 공급을 억제하는 경우에서 하이브리드시스템의 효율이 증가됨을 확인하였다.

결정질 실리콘 태양전지 적용을 위한 ALD-Al2O3 패시베이션 막의 산화질화막 적층 특성 (Characteristics on Silicon Oxynitride Stack Layer of ALD-Al2O3 Passivation Layer for c-Si Solar Cell)

  • 조국현;조영준;장효식
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제25권5호
    • /
    • pp.233-237
    • /
    • 2015
  • Silicon oxynitride that can be deposited two times faster than general SiNx:H layer was applied to fabricate the passivation protection layer of atomic layer deposition (ALD) $Al_2O_3$. The protection layer is deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition to protect $Al_2O_3$ passivation layer from a high temperature metallization process for contact firing in screen-printed silicon solar cell. In this study, we studied passivation performance of ALD $Al_2O_3$ film as functions of process temperature and RF plasma effect in plasma-enhanced chemical vapor deposition system. $Al_2O_3$/SiON stacks coated at $400^{\circ}C$ showed higher lifetime values in the as-stacked state. In contrast, a high quality $Al_2O_3$/SiON stack was obtained with a plasma power of 400 W and a capping-deposition temperature of $200^{\circ}C$ after the firing process. The best lifetime was achieved with stack films fired at $850^{\circ}C$. These results demonstrated the potential of the $Al_2O_3/SiON$ passivated layer for crystalline silicon solar cells.

고분자전해질 연료전지 특성 해석을 위한 열관리 계통 모델 기반 HILS 기초 연구 (Model Based Hardware In the Loop Simulation of Thermal Management System for Performance Analysis of Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 윤진원;한재영;김경택;유상석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.323-329
    • /
    • 2012
  • A thermal management system of a proton exchange membrane fuel cell is taken charge of controlling the temperature of fuel cell stack by rejection of electrochemically reacted heat. Two major components of thermal management system are heat exchanger and pump which determines required amount of heat. Since the performance and durability of PEMFC system is sensitive to the operating temperature and temperature distribution inside the stack, it is necessary to control the thermal management system properly under guidance of operating strategy. The control study of the thermal management system is able to be boosted up with hardware in the loop simulation which directly connects the plant simulation with real hardware components. In this study, the plant simulation of fuel cell stack has been developed and the simulation model is connected with virtual data acquisition system. And HIL simulator has been developed to control the coolant supply system for the study of PEMFC thermal management system. The virtual data acquisition system and the HIL simulator are developed under LabVIEWTM Platform and the Simulation interface toolkit integrates the fuel cell plant simulator with the virtual DAQ display and HIL simulator.