Geri Dön

Proton değişimli membran (PEM) yakıt hücresinin sayısal olarak incelenmesi

Numerical investigation of proton exchange membrane (PEM) fuel cell

  1. Tez No: 312769
  2. Yazar: SERDAR MEHMET BAYRAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2016

    EnerjiErciyes Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GÜLŞAH ÖZIŞIK

  2. 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

    Türkçe

    2019

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İMDAT TAYMAZ

  3. 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

    İngilizce

    2021

    Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL BİLEN

  4. 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

    Türkçe

    2010

    EnerjiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDOĞAN ALPER

  5. Proton değişimli membran yakıt hücresinin elektriksel eşdeğer devre modeli

    Electrical equivalent circuit model of proton exchange membrane fuel cell

    GÖKHAN DÜNDAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZCAN ATLAM