Geri Dön

Yakıt pillerinde elektrot performansının matematiksel modellemesi

The Mathematical modelling of electrode performance in fuel cells

  1. Tez No: 128799
  2. Yazar: BURCU DİDEM ÇORBACIOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SELAHATTİN GÜLTEKİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. 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
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2009

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN

  2. 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

    Türkçe

    2010

    EnerjiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ ATA

  3. Katı oksit yakıt pillerinde elektrot/elektolit arayüzey dinamiğinin incelenmesi

    Investigation of electrode/electrolyte interface dynamics of solid oxide fuel cells

    SELAHATTİN ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEYCAN İBRAHİMOĞLU

  4. 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

    Türkçe

    2012

    EnerjiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SANKIR

    YRD. DOÇ. NURDAN DEMİRCİ SANKIR

  5. 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

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENK ÇELİK