Dynamical modeling of water transport in polymer electrolyto membrane cell (PEMFC) designs
Polimer elektrolit membran yakıt hücresi (PEMYH) tasarımlarında su dinamik modellenmesi
- Tez No: 197648
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERHAT YEŞİLYURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Polimer Elektrolit Membran Yakıt Hücresi (PEMYH) Tasarımlarında SuGeçişinin Dinamik ModellenmesiMustafa Fazıl SerincanÖZETPolimer elektrolit membranlı yakıt hücresinin (PEMYH) membran elektrotbirleşkesi içindeki kütle, momentum ve yük korunumu ile ilgili birbirine bağımlı kısmitürevli diferansiyel denklemler içeren, iki boyutlu hesaplamalı akışkanlar dinamiği(HAD) modeli geliştirilmiştir. HAD modeli geleneksel ve girişik kanal tasarımlıPEMYHler için çözdürülmüştür. Girişik kanal tipinde eş yönlü ve ters yönlü akıştasarımları incelenmiştir. Ayrıca membrandaki su geçişinin dinamiği de eklenerekPukrushpan'ın formülasyonu üzerine kurulu bir noktasal model geliştirilmiştir.Modellerden elde edilen polarizasyon eğrileri, Ticianelli'nin geleneksel tip yakıthücresi ile ve He'nin girişik kanallı tip yakıt hücresi ile yaptıkları deney sonuçları ilekarşılaştırılmıştır. Model sonuçlarının deney verileriyle örtüştüğü gözlemlenmiştir.Noktasal model sonuçlarının, HAD model sonuçlarıyla benzer olduğu ve noktasalmodelin HAD modele iyi bir alternatif olabileceği gözlemlenmiştir. Girişik kanal tipliPEMYHlerde, eş yönlü akışın tersyönlü akışa oranla daha iyi performans sağladığıtespit edilmiştir. Farklı yakıt hücresi tasarımları için sistemin voltajdaki, havabasıncındaki ve havanın bağıl nemliliğindeki değişikliklere olan geçici rejim ve kararlırejim cevapları incelenmiştir. Membranda su transferinin sistemin geçici rejim cevabınaetkileri vurgulanmış ve bu etkilerin PEMYHnin çalışmasında önemli bir rol oynadığıgözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Dynamical Modeling of Water Transport in Polymer Electrolyte Membrane FuelCell (PEMFC) DesignsMustafa Fazıl SerincanABSTRACTA two-dimensional finite element computational fluid dynamics (CFD) model,including coupled partial differential equations of mass, momentum and chargeconservation inside a membrane electrode assembly of a polymer electrolyte membranefuel cell (PEMFC) are developed. The CFD model is solved for PEMFCs withconventional and interdigitated gas flow fields. For the PEMFC with interdigitated flowfields both coflow and counterflow designs are studied. Furthermore a dynamic lumpedmodel based on the formulation of Pukrushpan et al. (2003) is developed with theaddition of membrane?s transient water transport.Models are validated by comparing the polarization curves with the experimentaldata of Ticianelli et al. (1988) for MEAs with conventional gas distributors and He et al.(2000) for MEAs with counterflow interdigitated gas distributors. The results of thelumped model and the CFD model for conventional design are shown to be comparableand lumped model proves to be a good substitute of CFD model for control studies. Forthe interdigitated case, coflow is found to be superior to counterflow in the performanceof the cell. Transient and steady-state responses of the fuel cell system to changes in cellvoltage, air pressure and relative humidity of air are investigated for each design. Theeffect of transient water transport is emphasized and it is observed that it plays a criticalrole in the operation of a PEMFC for both designs.
Benzer Tezler
- Production of high temperature core-sheath nanofiber proton exchange membranes via electrospinning method
Elektrodokuma yöntemi ile yüksek sıcaklık çekirdek-kılıf nanolif proton değişim membranlarının üretilmesi
SASSAN JAHANGIRI
Doktora
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Hedefli kanser tedavisine yönelik kil katkılı nanopartikül üretimi ve modellenmesi
Production and modeling of clay additive nanoparticle for targeted cancer treatment
DENİZ KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Determinations of rheological properties of sludges produced at different treatment stages
Çeşitli arıtma kademelerinde oluşan arıtma çamurlarının reolojik özelliklerinin belirlenmesi
AZİZE AYOL
Doktora
İngilizce
2005
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİBELİ
PROF. DR. STEVEN DENTEL
- Deneysel ve modelleme yöntemleri ile poliüretan filmlerdeki pürüzlülük ve kristalinitenin fibrinojen adsorpsiyonu üzerindeki etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of roughness and crystallinity on fibrinogen adsorption on polyurethane films with experimental and modeling methods
GİZEM KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
- Poli(Akrilamid/N-vinil imidazol) kopolimerlerinin gama ışınlamasıyla hazırlanması, karakterizasyonu ve anyonik boya adsorpsiyonunda kullanılabilirliği
Preparation and characterization of Poly(Acrylamide/N-vinyl imidazole) copolymers by gamma irradiation and their usability in anionic dye adsorption
MERVE ARISEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ŞOLPAN ÖZBAY