Performance anaylsis of an intermediate temperature solid oxide fuel cell
Orta sıcaklık katı oksit yakıt pili performans analizi
- Tez No: 201741
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLKER TARI, PROF. DR. MAHMUT D. MAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: KOYP, model, GDC, performans, CFD, SOFC, modeling, GDC, performance, CFD
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Orta sıcaklık katı oksit yakıt pili deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Deneysel programda gadolinium ekli ceria elektrolit tabanlı membran elektrot grupları şerit döküm ve serigrafi metotları ile geliştirilmiş ve karakterize edilmiştir. Tasarlanan deney düzeneği ile üretilen katı oksit yakıt pilleri elektrolit kalınlığı, fırınlama ve çalışma sıcaklığı gibi parametreler üzerine incelenmiştir. Revize edilen deney düzeneği ile pil içi sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sıcaklık dağılımına etkileyen parametreler araştırılmış ve yüksek verimde kırılmadan çalışabilecek pil için parametre aralıkları belirlenmiştir. Teorik çalışmada, orta sıcaklık katı oksit yakıt pilleri için akış, ısı transferi, madde transportu ve elektrokimyasal reaksiyonları içeren matematiksel model geliştirilmiştir. Diferansiyel denklemler kontrol hacim mantığı ile çalışan CFD programı yardımı ile çözülmüştür. KOYP çalışması sırasında madde dağılımları ve sıcaklık profilleri analiz edilmiştir. Önemli KOYP özelliklerine ve performansına etkisi olan çalışma parametreleri geniş bir aralıkta nümerik olarak incelenmiştir. Deneysel ve nümerik sonuçlar matematiksel modeli doğrulamak için karşılaştırılmıştır. Matematiksel model, deneysel sonuçlarla yakın değerler ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
An intermediate temperature solid oxide fuel cell (SOFC) is developed and its performance is investigated experimentally and theoretically. In the experimental program, a gadolinium doped ceria based membrane electrode group is developed with the tape casting and screen printing methodology and characterized. An experimental setup is devised for the performance measurement of SOFCs and the performance of produced cells is investigated over a range of parameters including the electrolyte thickness, the sintering temperature, the operation temperature etc. The experimental setup is then further modified to measure the temperature distribution in the large SOFC single cells. The effects of operating parameters on the temperature distribution are investigated and the parameter spaces leading high efficiency without cracking the ceramic membrane are identified. In theoretical study a mathematical model is developed to represent the fluid flow, the heat transfer, the species transport and the electrochemical reaction in intermediate temperature of solid oxide fuel cells. The differential equations are solved numerically with a commercial CFD code which employs a control volume based approach. The temperature distribution and species distribution during the SOFC operation is analyzed. The effects of operation parameters on critical SOFC characteristics and the performance are numerically investigated over a range of parameter space. The experimental and numerical results are compared to validate the mathematical model. The mathematical model is found to agree reasonable with experimental data.
Benzer Tezler
- Katı oksit yakıt hücreleri için düşük ve orta sıcaklıkta çalışan yeni anot malzemelerinin geliştirilmesi ve performans analizleri
Development and performance analysis of new anode materials for low and intermediate temperature solid oxide fuel cell
ALİ MURAT SOYDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilim ve TeknolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER YILDIZ
PROF. DR. ALİ ATA
- Combinatorial development of LSF-based cathode materials for intermediate temperature solid oxide fuel cells
Kombinatoryal yaklaşımla LSF esaslı kompozit katotların orta sıcaklık katı oksit yakıt pilleri için geliştirilmesi
FAHRETTİN KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Farklı karbür fazı içeren partikül takviyeli al matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of various carbide particulate reinforced aluminium matrix composites produced by powder metallurgy method
RİFAT ONUR ÜLKÜSEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
- Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.CENK TÜRKÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
- Metanın oksidatif birleşme reaksiyonu için etkin katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of efficient catalysts for oxidative coupling of methane
HASAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜRKAYNAK