Geri Dön

Ergimiş karbonatlı yakıt pilinin modellenmesi

Modeling of molten carbonate fuel cell

  1. Tez No: 154668
  2. Yazar: MURAT BARANAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

ERGİMİŞ KARBONATLI YAKIT PİLİNİN MODELLENMESİ ÖZET Fosil yakıtların tükenmekte oluşu ve çevresel duyarlılığın artması, dünya enerji konseptinin değiştirilmesi,“sürdürülebilir”alternatif enerji kaynaklan ve enerji üretim teknolojileri geliştirilmesi zorunluluğu doğurmuştur. Yüksek verimleri, düşük emisyon değerleri ve fosil yakıtlardan bağımsız enerji üretebilmeleri ile yakıt pilleri bu beklentiye cevap verebilecek en kaydadeğer enerji üretim teknolojisi alternatiflerinden birisidir. Yakıt pilleri elektrokimyasal olarak hidrojenin kimyasal enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi üreten sistemlerdir. Ergimiş karbonatlı yakıt pili (EKYP) ise yüksek sıcaklıklarda (~600°C - 700 °C) çalışan bir yakıt pili tipidir. Yüksek çalışma sıcaklığı nedeniyle verimi, düşük sıcaklıklarda çalışan diğer yakıt pillerine nispeten daha yüksektir. Ayrıca ekzotermik çalışan EKYP'nin yüksek sıcaklıktaki egzoz gazlan değerli bir enerji kaynağıdır. Bu gazlar kojenerasyon uygulamalarında veya bir gaz türbini vasıtasıyla ek elektrik üretiminde kullanılabilir. EKYP 'ler bu özellikleri ile orta ve büyük ölçekteki yerleşik elektrik üretimi uygulamalarında kullanılacağı öngörülmekte olan bir yakıt pilidir. Günümüzde prototip ve tasanm çalışmalan, maliyetlerin düşürülmesi ve tasanmın optimizasyonu hedeflenerek, matematiksel modelleme ve simülasyon çalışmaları ile desteklenmektedir. Yakıt pili sistemlerinin kurulması ve yakıt pillerinin tasarlanması, yakıt pilinin çalışma koşullannın belirlenmesi ve optimizasyonu gibi konuların matematiksel yazılımlar ile incelenmesi önem taşımaktadır. Tez kapsamında, öncelikle yakıt pilleri ve çalışma prensipleri ile yakıt pili tipleri incelenmiştir. EKYP' de kullanılan malzemeler, karşılaşılan sorunlar ve performans kayıpları detaylı olarak araştırılmıştır. Bir EKYP modeli geliştirilmiş ve ASPEN HYSYS 3.2 proses simülasyon programı kullanılarak bir EKYP sistemi simülasyonu yapılmıştır. EKYP'nin çalışma koşullarının, yüzey alanının, gaz dağıtım şeklinin ve kullanılan elektrolit malzemesinin yakıt pili performansı üzerine etkisi geliştirilen model ve simülasyon ile incelenmiştir. ix

Özet (Çeviri)

MODELLING OF MOLTEN CARBONATE FUEL CELL SUMMARY Depleting fosil fuels and increasing environmental concerns, have brought a necessity to shift the energy policy of the world and to develop“sustainable”energy sources and energy generation Technologies. With their high energy conversion efficiencies, low (or no) emission values and capability to run independent frokm fosil fuels, fuel cells are one of the most promising alternatives. Fuel cells can be defined as devices, that convert chemical energy of hydrogen to electicity directly. Molten carbonate fuel cells (MCFC), is one type of fuel cell, operating at high temperatures (~600°C - 700°C). Because of their high operating temperature, efficiency of this type of fuel cells is higher than that of other low temperature fuel cells. Moreover high temperature exhaust gases are valuable source of energy. These exhaust gases can be used in CHP (combined heat and power) applications or could be used to produce further electricity via a gas turbine (or a microturbine for low capacity systems). MCFC's are considered to be future electricity generation systems for medium and big capacity stationary systems. To be able to decrease prototyping costs and optimizing the design todays research and development projects are supported by mathematical modelling and simulation softwares. Construction of fuel cell systems, design of fuel cells, determination of operating conditions and optimization of these by modelling and simulation studies are very important. In the scope of this thesis, fuel cells, their working principle and types of fuel cells have been studied. Materials used in MCFC, problems faced and performance losses have been studied in detail. A model for MCFC has been developed and a MCFC system with fuel processing system has been simulated by ASPEN HYSYS 3.2 process simulation software. The effect of working conditions, surface area, gas distribution method and electrolyte material on performance of MCFC has been examined via developed model and simulation..

Benzer Tezler

  1. Tez No

    795298

    Dynamic modelling, simulation based analysis and optimization of hybrid ship propulsion systems

    Gemi hibrit tahrik sistemlerinin dinamik modellemesi, optimizasyonu ve simülasyon temelli analizi

    ÖMER BERKEHAN İNAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ DENİZ

  2. Tez No

    574951

    Denizaltılarda yakıt piline dayalı sevk sistemi uygulaması

    Fuel cell based propulsion systems in submarines

    DİLŞAD KARATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR SARIÖZ

  3. Tez No

    216681

    Erimiş karbonatlı yakıt hücrelerinde kullanılan katı elektrolitik yapı maddesinin sentezi ve karakterizasyonu çalışmaları

    Synthesis and characterization of molten carbonate fuel cell solid electrolyte materials

    VECİHE ERGENÇOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. GÖKSEL ÖZKAN

  4. Tez No

    488466

    Solvo-termal yol ile Ni2B sentez koşullarının belirlenmesi ve erimiş karbonatlı yakıt hücresi anot materyali olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

    Determination of Ni2B synthesis conditions with solvo-thermal path and investigation the availability as a molten carbonate fuel cell anode material

    ERDİ BAŞARIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    EnerjiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY ÖZKAN

  5. Tez No

    155996

    Yakıt hücreleri ve pillerde kullanılan NiO ve LiCoO2 katot malzemelerinin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon çalışmaları

    Synthesis, characterization of NiO and LiCoO2 cathode material for fuel cells and lithium batteries and adsorption studies

    EMRE ÖZÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. GÖKSAL ÖZKAN

Geri Dön