The performance prediction of a planar-type solid oxide fuel ceil is conducted by a computational analysis. The transport processes are formulated with the help of a simplified treatment of heat generation by the electrochemical reaction. From the result of the computational analysis, it is shown that the electrochemical reaction is closely related to the transport phenomena inside a solid oxide fuel cell. Transport phenomena including heat and mass transfer have influence on the distribution of local current density and as a result, on the performance characteristics of the fuel cell. Computational analysis is also extended to the parametric study to investigate the performance behavior of the fuel cell with different amount of supplied fuel flow rates. It is also demonstrated that the mathematical formulation and computational procedures proposed in this study can be applied to prove the importance of the specific TPB(Three-Phase-Boundary) area in the manufacturing process of electrodes in a solid oxide fuel cell.
The coaxial magnetic gear with the flux concentrating structure is known that it has the torque performance advantage over the coaxial magnetic gear having surface mounted permanent magnet, thanks to the flux focusing effect. But, if the solid cores are used in the modulating pieces and rotor cores to consider the mechanical reliability and cost reduction, the operating torque of the flux concentrating coaxial magnetic gear can be significantly diminished because the iron losses at the solid cores affect the actual transmitted torque. Furthermore, the modulating pieces and rotor cores have different characteristics of the iron losses from one another, because the space harmonic components of the magnetic flux density, which cause the iron losses, are different. Thus, in this paper, we focused on the analysis of the characteristics of the space harmonic components of the magnetic flux density and resultant eddy current losses in the surface mounted PM and flux concentrating coaxial magnetic gears, when these coaxial magnetic gears have the solid cores at the modulating pieces and rotor cores. The characteristics of pull-out torque (static torque), operating torque (dynamic torque), and efficiency are also researched, and compared by the 3D finite element analysis (FEA) and experiment.
In the present study, we investigated the sulfur poisoning of the Ni anode in solid oxide fuel cells (SOFCs) as a function of operating conditions. Anode supported cells were fabricated, and sulfur poising tests were conducted as a function of current density, $H_2S$ concentration and humidity in the anode gas. The voltage drop was significant under the higher current density (${\sim}714mA/cm^2$) condition, while it was much reduced under the lower current density (${\sim}389mA/cm^2$) condition, at 100 ppm of $H_2S$. A secondary voltage drop, which occurred only at the high current density, was attributed to Ni oxidation in the anode. Thus, operation at high current density with high $H_2S$ concentration may lead to permanent deterioration in the anode. The effect of water content (10%) on the sulfur poisoning was also investigated through a constant current test (${\sim}500mA/cm^2$) at 10 ppm of $H_2S$. The cell operating with 10% wet anode gas showed a much smaller initial voltage drop, in comparison with a dry anode gas. The present study indicates that operating conditions, such as gas humidity and current density, should be carefully taken into account, especially when fuel cells are operated with $H_2S$ containing fuel.
Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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v.42
no.6
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pp.50-59
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2014
This experiment was performed in order to study the relationship between physical properties of soil and the growth characteristics of Sedum reflexum. A correlation analysis and multiple regression analysis were performed using SPSS Ver 19.0 for Windows. The multiple regression analysis results of soil physical properties and growth characteristics were as follows. The regression equation: The length=$.993-14.070^*$(soil bulk density)+$.233^*$(solid phase)+$.038^*$(liquid phase)+$.068^*$(permeability). The significance of soil bulk density and solid phase was great. The width=$2.931-33.925^*$(soil bulk density)+$.566^*$(solid phase)+$.206^*$(liquid phase)+$.027^*$(permeability). The significance of soil bulk density and solid phase was great. The wet weight and dry weight of the upper and lower and soil physical properties did not have a direct relationship.
This review will discuss the effort to understand the interfacial reactions at the anode and cathode sides of all-solid-state batteries. Antiperovskite solid electrolytes have received increasing attention due to their low melting points and anion tunability which allow controlling microstructure and crystallographic structures of this material system. Antiperovskite solid electrolytes pave the way for the understanding relationship between critical current density and mechanical properties of solid electrolytes. Microstructure engineering of cathode materials has been introduced to mitigate the volume change of cathode materials in solid-state batteries. The hollow microstructure coupled with a robust outer oxide layer effectively mitigates both volume change and stress level of cathode materials induced by lithium insertion and extraction, thus improving the structural stability of the cathode and outer oxide layer, which results in stable cycling performance of all-solid-state batteries.
Ni0.3Zn0.7Fe2O4 ferrite specimens were fabricated by dry pressing and tape casting method. The properties of each specimen were measured and compared. In order to design and manufacture the chip devices effectively, one important criterion can be that the sintered density of the laminated body should approach close to that of the dry pressed body which is regarded as standard. This requirement could be satisfied by controlling the solid loading of the ferrite sheet, lamination temperature and pressure. Using the optimum conditions (solid loading 55 wt%, lamination temperature 6$0^{\circ}C$, lamination pressure 400 kg/$\textrm{cm}^2$, sintered at 125$0^{\circ}C$ 2h) a sintered ferrite, with the density of 5.18g/㎤ and permeability of 1390 at 0.5 MHz, were obtained.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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1997.03a
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pp.226-230
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1997
A plasticity theory applicable to powdered metal compaction is briefly summarized and its variational form for the finite element analysis is described. The compaction processes of axisymmetric solid cylinder are simulated. For the analysis of the friction effect of solid cylinder, the investigations were performed for different compact geometries. Highlights of the results for given geometries are reported in terms of transmitted pressure on the lower punch from the upper punch through the compact and maximum density variation within the compacts. General conclusions from these simulation results are : (1) the friction coefficient could be selected from the transmitted force data during the single acting compaction test with the simulated results ; and (2) density variatioins within the compacts are very much dependent of the compact geometry such as the height to diameter ratio and the frictional condition between compact and dies.
Alumina bushing used for manufacturing glass fiber was fabricated by gel-casting which can fabricate complex forms. When solid loading is increased, density was increased and shrinkage and absorption were decreased. The sample loading with 57 vol% solid was optimum for alumina suspension, which showed the best physical properties. The cast sample was sintered at $1550{^{\circ}C}$ for two hours with sintering additive, $Y_2O_3$. The result showed that the alumina bushing with $Y_2O_3$ sintering additive has a density of 98%, shrinkage of 11% and bending strength of 196 kg/$cm^2$.
The performance behavior of solid oxide fuel cell using reformate gas as fuels was investigated. When the pre-reformate gas was used without steam, the maximum power density was 50% lower than that using H2. This may be due to carbon deposition caused by the pyrolysis of remaining hydrocarbons. However, when the steam was added, the maximum power density showed a relatively small variation according to reformate gas. When pre-reformate gas with steam was fed into anode, the SOFC showed the stable performance without sharp voltage drop during 10h operation.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.32
no.12
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pp.963-969
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2008
The performance behavior of solid oxide fuel cell using $H_2$ and CO as fuels was investigated. The power densities and impedance results showed a little variation as the ratio of $H_2$ and CO changed. However, when the pure CO was used as a fuel, area specific resistance (ASR), especially low frequency region, was increased. This might be due to carbon deposition on anode. The maximum power density was 60% lower using CO than using $H_2$. Carbon deposition reduced after constant current was applied. The SOFC performance was recovered from the carbon deposition after applying constant current during 100h.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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