Proton değişimli membran (PEM) yakıt hücresinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of proton exchange membrane (PEM) fuel cell
- Tez No: 312769
- Danışmanlar: PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Bu çalışmada yakıt hücrelerinin önemi ve çeşitleri sunulmuş, ardından PEM yakıt hücresinde gerçekleşen temel elektro-kimyasal reaksiyonlar, akış, ısı transferi, kütle transferi olayları matematiksel olarak modellenmiştir. Elektro-kimyasal denklemlerin çözümü için MATLAB ortamında bir program geliştirilmiştir. Bu program kullanılarak, sıcaklık ve basıncın hücre verimine etkisi analiz edilmiştir. Daha sonra kütle, momentum ve ısı aktarımı denklemlerinin çözümü için FLUENT hesaplamalı akışkanlar dinamiği programından faydalanılmıştır. FLUENT ortamında sıcaklık, basınç ve gaz difüzyon tabakası (GDL) gözenekliliğinin etkisi incelenmiş ve elde edilen sonuçlar literatürdeki benzer çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yine bu program yardımıyla oksijen, hidrojen, su buharı konsantrasyon dağılımları, akım yoğunluğu şiddeti, elektriksel potansiyel, sıcaklık, hız ve basıncın hücresel dağılımı simüle edilmiştir. Çalışmalar ile sıcaklık, basınç ve GDL gözenekliliğindeki artışın hücre gerilimini ve akım yoğunluğunu artırdığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the types and the importance of fuel cells were presented, then basic electro-chemical reactions, flow, heat transfer and mass transfer events, which occur inside the PEM fuel cell, were mathematically modeled. For solving the electro-chemical equations, a Matlab program has been developed. Using this program, effects of temperature and pressure on the cell efficiency were analysed. Afterwards Computational Fluid Dynamics (CFD) software, Fluent, was used to solve mass, momentum and heat transport equations. By using FLUENT the effects of temperature, pressure and porosity of gas diffusion layer (GDL) on the cell performance were examined and the results were compared with the ones available in the literature. Oxygen, hydrogen and water vapor concentration distributions, current density magnitude, electrical potential, cellular distribution of temperature, velocity and pressure were also simulated. It was observed that increases in temperature, pressure and GDL porosity lead to an increase in cell voltage and current density.
Benzer Tezler
- PBI esaslı PEM yakıt hücresinde işletme parametrelerinin değişken akım yoğunluğuna etkisinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the effects of operating parameters on the exchange current density in a PBI based PEM fuel cell
MURAT ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLŞAH ÖZIŞIK
- PEM tipi yakıt hücrelerinde gaz akış kanalı içerisindeki engelleyici blokların hücre performansına etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effects of obstacles with the gas flow channels in PEM fuel cells
SAFİYE NUR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMDAT TAYMAZ
- Numerical investigation of performance parameters and effect of cooling of pem type fuel cells with nanofluids
Pem tipi yakıt hücrelerinin performans parametrelerinin ve nanoakışkanlar ile soğutulmasının etkisinin sayısal olarak incelenmesi
BATUKAN CEM TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL BİLEN
- Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile proton değişim membranlı yakıt hücresinin modellenmesi
Modeling of a proton exchange membrane fuel cell by computational fluid dynamics
SALİH OBUT
Doktora
Türkçe
2010
EnerjiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Proton değişimli membran yakıt hücresinin elektriksel eşdeğer devre modeli
Electrical equivalent circuit model of proton exchange membrane fuel cell
GÖKHAN DÜNDAR
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZCAN ATLAM