B205 格子ガスオートマトン法による固体高分子形燃料電池内の流動均一化(LBM・LGAによる流体解析)
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概要
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Fuel cells are recently developed in all kinds of fields from the viewpoint of effective energy utilization and environmental protection. Especially, Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) is expected to be effective power resources of the next generation car. However, flow patterns in the PEFC are complicated mainly due to the complex geometry of the PEFC separator and it is thus important for the improvement of performance to precisely estimate the gas flow through the PEFC and to design the optimum shape of the separator. Lattice gas automata method could be powerful tools to simulate such a complex geometry in mesoscopic level. In the present paper, a new technique to simulate flow through narrow channels in pseudo-three dimensional systems is proposed based on FHP model. The FHP model is a basic model of the lattice gas automata method. To examine a validity of the present technique, the velocity distribution of flow through the narrow channel are compared with the results of finite difference method. The comparison showed the good agreement. By using the proposed technique, fundamental numerical simulations are demonstrated for the single-phase flow through the PEFC separator in pseudo-three dimensional systems. Though flow stagnation was observed in the original separator, the stagnation was removed and the uniform flow through was achieved by using the improved separator shape. It was clarified that lattice gas automata analyses were useful for good estimation of gas flow through the PEFC. It was concluded that the lattice gas automata method could be the powerful tool for design the optimum shape of the PEFC separator.
- 2001-11-14
著者
-
松隈 洋介
九大工
-
松隈 洋介
山形大・工・機械システム工学
-
栃尾 大輔
(独)日本原子力開発機構 大洗研究開発センター
-
井上 元
九大工
-
峯元 雅樹
九大工
-
阿部 豊
筑波大工
-
栃尾 大輔
筑波大工
-
井上 元
九州大学大学院工学研究院化学工学部門
-
Inoue Gen
Department Of Chemical Engineering Graduate School Of Engineering Kyushu University
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