Yakıt pillerinde elektrot performansının matematiksel modellemesi
The Mathematical modelling of electrode performance in fuel cells
- Tez No: 128799
- Danışmanlar: PROF. DR. SELAHATTİN GÜLTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yakıt pili, elektrot potansiyeli, matematik modelleme, Ni/PTFE gözenekli gaz difüzyon elektrodu, Fuel cell, electrode potantial, mathematical modelling, Ni/PTFE porous gas difusion electrode
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
ÖZET Bu çalışmada, farklı hidrojen gaz akış debilerinde % 25 'ten % 30'a kadar değişen KOH konsantrasyonlarında ve 20°C'den 55°'ye değişen sıcaklık aralıklarında özel hazırlanmış Ni- gözenekli elektrodun yatışkın olmayan durumdaki davranışları incelenmiştir. Nikel- düz tabaka yardımcı elektrot olarak kullanılmıştır. Sıcaklık arttıkça elektrodun daha hızlı yatışkın hal potansiyeline eriştiği gözlenmiştir. Ni/PTFE elektrot havada okside olur, bu sebeple yüzeyi NiO ile kaplıdır. Bu oksidin elementel Nikel' e indirgenmesi elektrokatalitik olarak gerçekleşir. Yüzeyde Nikel miktarı arttıkça daha fazla akım üretilir. Nikelin yüzeyde kaplanma yüzdesi (6)'yı gözetlemek için, belli zaman aralıklarında anot ile referans elektrotları arasındaki voltaj değerleri alınmıştır. Otokatalitik reaksiyon hız kanununa göre; d0/dt=k0(l-0)C w. reaksiyon ifadesinde (1- 0) yüzeydeki NiO yüzdesi ve C*H2 elektrolitteki hidrojenin çözünürlüğüdür. Yukarıdaki eşitliğin integralinin alınmasıyla denklem İn [0 /(l-0)]=at + b haline gelir. Üretilen voltaj, 0 ile orantılı olduğundan, son eşitlik İn [\7 (m-V)]= at + b haline gelir, buradaki m, a ve b sabitleri MATHCAD Paket Programı kullanılarak bulunmuştur. Deneysel veriler önerilen model denklemine oldukça iyi uymuştur. İndirgenme için aktivasyon enerjileri de saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Specially prepared Ni- porous electrode used in this study has been investigated for its unsteady-state behaviour at the temperature ranges from 20°C to 55°C, and KOH electrolyte concentrations from 25 % to 30% with different hydrogen-gas flow rates. Ni-flat plate electrode has been used as counter electrode in the fuel cell. It has been observed that the higher the temperature, the faster electrode reaches the steady- state voltage. Fresh Ni/PTFE electrode surface is normally oxidized in air; therefore, the surface is covered with NiO. Reduction of this oxide to elemental Ni is accomplish in situ electrocatalytically. The more Ni at surface, the more voltage generated. Voltage readings were taken between anode and referance electrode at certain time intervals to follow the fractional surface coverage of Ni (0 ). According to the an autocatalytic reaction rate law the reaction expression was d9/dt=k0(l-8)C*H2, where (1- 0) is the fraction of NiO on the surface and C*H2 is the solubility of hydrogen in the electrolyte. Upon integration of the above equation one gets In [0 /(l-0)]=at + b. Since voltage generated is proportional to 0, this last equation becomes In [V/ (m-V)]= at + b where constants m, a and b are determined by using the MATHCAD package program. Experimental data fit the proposed model equation reasonably well. The activation energy for the reduction was also determined.
Benzer Tezler
- Değişken su konsantrasyonlarında pem yakıt pilinin iki boyutlu modellemesi
2d modelling of pem fuel cell with variable water content in membrane
NİLAY UNUTULMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN
- PEM tipi yakıt hücresinin ısıl, mekanik, elektro-kimyasal ve akış davranışlarının modellenmesi
PEM type fuel cell thermal, mechanical, electro-chemical and fluid computer modelling
MUSTAFA ESMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Katı oksit yakıt pillerinde elektrot/elektolit arayüzey dinamiğinin incelenmesi
Investigation of electrode/electrolyte interface dynamics of solid oxide fuel cells
SELAHATTİN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2013
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEYCAN İBRAHİMOĞLU
- İnsansız hava araçları için PEM tipi yakıt pili üretilmesi ve test edilmesi
Novel manufacturing and testing processes of PEM fuel cells for unmanned aerial vehicles
LEVENT SEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
EnerjiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SANKIR
YRD. DOÇ. NURDAN DEMİRCİ SANKIR
- Pd-Zn kaplı bakır köpük kullanımının doğrudan Borhidrür yakıt pili performansına etkisinin incelenmesi
Searching of the effect of Pd-Zn coated copper foam directly to performance in Borohydride fuel cell
İPEK ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK ÇELİK