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固体高分子形燃料電池シミュレーター P-Stack® 製品詳細

機能一覧

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解析対象 固体高分子形燃料電池(PEFC)
セル単体からスタック全体(400枚規模)
評価可能な項目 ■発電性能解析
  • スタックの発電分布・含水分布の均一性、セル間流量バランスの設計基準を満たすための流路形状・マニホールド形状の評価
  • 低ストイキ(水素デッドエンドを含む)、高温(100℃以上)作動時のスタック内物質移動(水分・ガス濃度)バランスと発電分布の均一性の評価
  • Pt量削減時のMEA特性の変化に応じたセルおよびスタック内発電分布への影響の評価
  • 低温起動時のスタック昇温時間を満たすための発熱・伝熱の評価、等
■耐久性能解析
  • 流路・マニホールド形状に対する起動・停止時の水素置換状況の評価およびカソードカーボン劣化への影響の評価
  • 負荷変動時に発生する乾湿変動、過電圧変動、温度変動が大きい領域の推定、等
解析可能な物理量 電流-電圧特性(I-V特性)、電流密度分布、過電圧分布、膜含水分布、ガス濃度分布、圧力分布(流路、GDL)、液相体積率分布、温度分布、等
解析モデル スタック解析までを高精度かつ、実用的な時間で実行可能とした当社独自の工学モデルを適用
■起電力モデル
  • 開回路電圧(Nernst式)
  • 電気化学反応(Butler-Volmer式)
  • 触媒層モデル(触媒層構造に起因する工学モデル)、等
■熱・物質輸送モデル(流路/GDL)
■膜内輸送モデル
  • 水逆拡散、電気浸透
  • プロトン伝導
  • ガス輸送(クロスリーク)
■二相流動モデル(流路/GDL)
■熱輸送モデル(固体部分)
計算時間の目安 【セル単体の場合】
定常状態解析: 数時間
負荷変動解析: 数日
【スタック全体の場合】
定常状態解析: 1日~3日程度(スタック400セル積層)
  • *1セルあたり1コアを用いたときのベンチマーク結果
  • *標準的な形状の燃料電池セルを用いた場合の目安です
  • *計算時間は実行環境によって変動します

販売形態

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ライセンス形態 年間使用許諾(ユーザーサポート・保守を含む)
サポート・保守に含まれる内容 ソフトウェアの使用に関する質問へのメールまたは電話による回答、ソフトウェアの導入作業、はじめて利用される方向けの講習会の実施、バージョンアップ版の提供

動作環境

P-Stackでは、プリ・ポスト処理をWindows®のユーザー端末にて行い、CFDや発電計算などをLinux®の計算サーバで行います。

図1

以下にユーザー端末および計算サーバの動作環境を示します。単セルの解析のみを行うか、スタックの解析も行うかによって要求される計算機スペックが異なります。

(1)Windows PC

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CPU Intel/AMD, 64bit
ディスク 1TB以上
グラフィック NVIDIA Quadro, OpenGL 4.5以上
ディスプレイ 解像度 1920x1080以上
OS Windows10
ライブラリ Microsoft .NET Framework 4.5以上

(2)Linuxサーバ(単セル・ショートスタック用途)

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CPU Intel/AMD, 64bit, 16コア以上
メモリ 128GB以上
ディスク 5TB以上
OS Red Hat Enterprise Linux 7/CentOS 7

(3)Linuxサーバ(フルスタック用途)

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CPU Intel/AMD, 64bit, 全体で100コア以上(クラスタ構成を前提)
ディスク 20TB以上
OS Red Hat Enterprise Linux 7/CentOS 7
ノード間通信 Infiniband
  • *上記は推奨動作環境の一例です。
  • *「P-Stack」は、みずほリサーチ&テクノロジーズ株式会社の登録商標です。
  • *Windows は、米国 Microsoft Corporation の、米国およびその他の国における登録商標または商標です。
  • *Linuxは、Linus Torvalds 氏の日本およびその他の国における登録商標または商標です。
  • *その他記載の製品、サービス名は、各社の登録商標または商標です。

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