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High‑Temperature Deformation Behavior of MnS in 1215MS Steel
Fei‑Ya Huang,Yen‑Hao Frank Su,Jui‑Chao Kuo 대한금속·재료학회 2018 METALS AND MATERIALS International Vol.24 No.6
The effect of manganese sulfide (MnS) inclusions on the machinability of free-cutting steel is based on their morphology,size and distribution. Furthermore, the plasticity of MnS is high during the hot working caused different characterizationof MnS. In this study, the deformation behavior of MnS in 1215MS steel after a thermomechanical process was investigatedat 1323 K. The microstructures of MnS inclusions were characterized by optical microscopy, scanning electronmicroscopy, energy-dispersive spectrometry, and electron backscattering diffraction (EBSD). As the thickness reductionof the inclusions increased from 10 to 70%, their average aspect ratio increased from 1.20 to 2.39. In addition, the deformabilityof MnS inclusions was lower than that of the matrix. The possible slip systems of A, B, C, and D plane traces werē10̄1̄101 , 10̄ 1 [101], (011) 01̄ 1 , and (110) 1̄10 . Furthermore, the EBSD measurements suggested that slip planes inMnS inclusions occur on {110} planes.
Ya-Xiong Wang,Fei-Fei Qin,Kai Ou,Young-Bae Kim 전력전자학회 2015 ICPE(ISPE)논문집 Vol.2015 No.6
DC/DC converters with hybrid proton exchange membrane (PEM) fuel cell and battery power sources are designed and implemented using sliding mode control (SMC). The converters are typically comprised by unidirectional boost converter and bidirectional converter which are used for regulating the bus voltage and managing power distribution. SMC is selected to control the converters since it can cope with the high non-linear characteristic of the coupled system as well as ensure the stability. The hybrid power control system is constructed in MATLAB/Simulink platform. A comparative approach based on conventional proportional-integral (PI) control is developed to compare the control performance with SMC. The experimental validation is carried out with National Instruments (NI) LabVIEW-based hybrid PEMFC/battery supplied DC/DC converters system prototype.
Temperature Control for a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell by Using Fuzzy Rule
Ya-Xiong Wang,Fei-Fei Qin,Kai Ou,Young-Bae Kim IEEE 2016 IEEE transactions on energy conversion Vol.31 No.2
<P>Temperature control for a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is important in improving power efficiency and increasing fuel cell lifetime. If the temperature of the cell is too low, then the electrochemical reaction response becomes slow, thereby preventing evaporations of liquid water in the membrane. As a result, cell performance is decreased. However, too high temperature leads to waste in catalyst and heat because of excessive chemical reactions and to liquid water evaporation, which decreases proton conductivity. This study develops an electrochemical dynamical model and a thermal model of a PEMFC using MATLAB/Simulink for simulation. Fuzzy control rules are also built to regulate the temperature of a PEMFC. The fuzzy inputs include temperature error, its derivative, and external load current. The cooling fan speed is chosen as an output variable to regulate the temperature of a fuzzy control because the fuel cell utilizes the air cooling method. After confirming that the designed fuzzy rules are effective for controlling cell temperature, a real experimental device is built using an H-100 fuel cell and a cooling fan to verify the effectiveness of the proposed method.</P>
Fei-Fei Qin,Ya-Xiong Wang,Young-Bae Kim 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.춘계 No.-
고분자 전해질 연료전지의 열관리는 연료전지 작업 효율을 향상시키고 수명을 연장시키기는 매우 중요한 역할을 한다. 스택 온도가 너무 낮으면 전기 화학 반응의 속도가 늦어지고 반응에 의해 생성되는 물의 증발을 방해 한다. 그러나, 너무 높으면 온도는 촉매 낭비, 열 손실, 폐기물 방출 등 연료 전지의 수명을 줄인다. 본 논문은 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 열 관리를 위한 연구이다. 우선, 연료전지의 열역학 이론에 기초하여, MATLAB / Simulink를 통해 연료전지의 동적 모델을 만들었다. 실험을 통해 수학적인 시뮬레이션 모델링을 검증했다. PEMFC 동적 모델에 기초하여, 본 연구는 퍼지 논리 전략을 통하여 열 관리 제어 시스템을 설계 하였다. 이상적인 온도(PEMFC 효율 최적의 온도 곡선)와 스택 실제 온도의 오차, 그 오차의 미분 항, 및 외부 간섭 조건 전류(PEMFC 현재 스택)로 퍼지 제어기의 입력으로 구성 되었으며, 제어기의 출력은 냉각 팬의 제어전압이다. 본 연구는 열 관리를 위한 처음으로 외부 간섭 조전, 즉, 스택 전류를 제어기에 도입하여 복잡한 한 퍼지 제어기를 만들었다. 3차원 퍼지 제어기는 간단한 퍼지 제어기를 통해 발생한 정적 오류를 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 제어 최적화 성능을 향상시켰다. 퍼지 논리 제어방법을 통해 연료전지 열 관리를 빠른 응답 시간과 작은 오차의 오버 슈트를 얻을 수 있다. 즉, 더 효율적으로 제어 성능을 향상시켰다.