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PEFC 流路内のガス流速計測技術開発と発電分布解析

机译：PEFC流动路径气流速度测量技术与发电分布分析的发展

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固体高分子形燃料電池（PEFC）は，自動車用動力源や家庭用分散電源などへの応用が期待されている．PEFC 流路内では電気化学反応により流路内の水蒸気濃度が増加する一方で，反応によって酸素や水素が消費され，流路内のガス濃度は減少する．そして，液水の発生や排出などがガスの供給や発電性能に大きく影響を及ぼす．つまり，流路内の流動挙動は反応分布により変動し，反応分布もまた流動挙動によって複雑に変化する．PEFC の高効率化のためには，流路内のガス流速を把握した上で，セル内反応分布や流動現象を理解することが必要不可欠となる．従来，PEFC 流路内のガス流速測定では，粒子画像流速測定法（PIV），レーザー誘起蛍光法（LIF），分子タグ法（MTV）などが行われてきた．しかし，PIV ではシーディング粒子がガス拡散層に蓄積し発電を阻害する恐れがある．また，LIF では蛍光物質の拡散により測定精度が低下する可能性や蛍光物質による触媒層の被毒などが考えられる．
机译：预计固体聚合物燃料电池（PEFC）将应用于汽车电源和家用分布式电源。在PEFC流动路径中，流动路径中的水蒸气浓度随着电化学反应而增加，而氧气和氢气被反应消耗以降低流动路径中的气体浓度。然后，液态水的产生和排出极大地影响了气体的供应和发电性能。也就是说，流动路径中的流动性能与反应分布波动，并且反应分布由于流动行为而变化。为了实现PEFC的高效率，必须了解流动路径中的气体流速并理解细胞内反应分布和流动现象。通常，在PEFC通道中的气体流速测量中，已经进行了粒子图像流速测量方法（PIV），激光诱导的荧光（LIF）和分子标签方法（MTV）。然而，在PIV，播种颗粒可以在气体扩散层和禁止发电积累。在LIF中，由于荧光物质的扩散，荧光物质的扩散可以减少，并且可以考虑通过荧光物质的催化剂层的中毒。

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