PEM tipi yakıt hücresinin ısıl, mekanik, elektro-kimyasal ve akış davranışlarının modellenmesi
PEM type fuel cell thermal, mechanical, electro-chemical and fluid computer modelling
- Tez No: 252958
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ATA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Yakıt hücresi reaktantların sahip olduğu kimyasal enerjiyi yanma olmadan doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren elektro-kimyasal bir cihazdır. Kabaca yakıt hücresi anot ve katotu oluşturan elektrotlar ile seçici geçirgen elektrolitten (membran) oluşur. Anotta hidrojen elektron ve protonlarına ayrılır. Protonlar membrandan geçerken, elektronlar membranın elektriksel olarak yalıtkan olması nedeniyle harici bir devre üzerinden akarak katota ulaşır. Burada oksijen, proton ve elektronlar ile birleşerek elektrik, su ve ısıyı oluşturur. Teorik olarak reaktantlar dışarıdan beslendiği sürece elektrik üretimi sonsuza kadar devam eder. Yakıt pilleri, yanma gerçekleşmediğinden dolayı yüksek verime, yüksek akım yoğunluğuna, düşük emisyon değerlerine sahip olmaları ve hareketli parçaları barındırmamaları nedeniyle mobil uygulamalarda, içten yanmalı motorlar ile pillerin yerini almaya adaydırlar.Bu çalışmada yakıt hücrelerinin çalışma parametrelerinden basınç, sıcaklık ve havanın stokiyometrik oranının hücre performansına etkisi Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) programı kullanılarak incelenmiştir. Deneysel ve teorik I-V eğri sonuçları matematiksel modelin doğruluğu açısından karşılaştırılmıştır. Proses sırasında oluşan sıcaklık farkları ile yakıt hücresine uygulanan sıkma kuvveti etkisi, Sonlu Elemanlar Analizi (FEM) programında incelenerek hücre içerisindeki gerilme dağılımı bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Fuel cell is an electro-chemical equipment that converts the chemical energy directly to the electrical energy without combustion. Basically, fuel cell is composed of electrodes which are anode, cathode and a selective electrolyte (membrane). At anode side hydrogen gas is broken into electrons and protons. Protons pass through the membrane, whereas electrons reach the cathode over an external circuit. At the cathode side, oxygen gas reacts with the hydrogen ion and the electrons which generate electricity and heat as outputs and water as a product. Theoretically, electricity generation can continue forever if the reactants are supplied. Fuel cell technology is a candidate for being used at mobile applications instead of internal combustion engines, since they have higher efficiency and zero or lower emissions. The process doesn?t involve burning or moving parts.In this study, the effect of fuel cell working parameters, such as pressure, heat and reactant stoichiometric ratios, on fuel cell performance is analyzed by using Computational Fluid Dynamics (CFD) prgramming. Theoretical I-V curve results obtained from the mathematical model are verified with the real time performance measurements. Stress distribution in the fuel cell cross section is analyzed with Finite Elements Analysis (FEM) programs.
Benzer Tezler
- Synthesis of proton exchange membrane by atrp and iniferter methods
Atrp ve iniferter yolu ile iyonik iletkenliğe sahip polimer sentezi
CÜNEYT ERDİNÇ TAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- Synthesis of amphiphilic graft copolymer via click chemistry
Klik kimyası ile amfifilik aşı kopolimer sentezi
EMİNE YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- Optimization of cerium-iridium mixed oxides are used as catalyst support in PEM type fuel cells
PEM tipi yakıt hücrelerinde katalizör destek malzemesi olarak kullanılan seryum-iridyum karışık metal oksitlerinin optimizasyonu
SALİH VEZİROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
EnerjiMelikşah ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FURKAN DÜNDAR
- Hava soğutmalı PEM yakıt pilinin plaka geometrisinin soğutma performansına etkisinin deneysel ve sayısal araştırılması
The experimental and computational research on the effect of plate geometry of air cooled PEM fuel cell on cooling performance
ÜMİTCAN EMİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL ERŞAN
- PEM tipi yakıt hücrelerinde ısı ve su yönetiminin modellenmesi
Modelling heat and water management in PEM fuel cell
ELİF EKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İMDAT TAYMAZ