Thermal management of solid oxide fuel cells by flow arrangement
Katı oksit yakıt hücrelerinin akış ayarlamasıyla ısıl yönetimi
- Tez No: 318917
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLKER TARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Katı oksit yakıt pilleri (KOYP), yüksek sıcaklıklarda (600-1000oC) yakıtın kimyasal enerjisini elektrokimyasal reaksiyonlarla elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. Elektrokimyasal reaksiyonlar sonucu elektrik enerjisinin yanında ısı enerjisi de üretilmektedir. Bu sayede KOYP sistemlerinin verimi yüksek olmaktadır. Elektrokimyasal reaksiyon sonucu açığa çıkan ısı enerji verimini arttırmasının yanında KOYP sistemlerinin en büyük problemlerinden biri olan termal strese de neden olmaktadır. KOYP sistemlerinin diğer bir problemi ise düşük yakıt kullanım oranıdır. Bu çalışmada KOYP gaz akış kanal tasarımlarının termal stresi yaratan sıcaklık dağılımına olan etkisi incelenmiş ve yakıt kullanım oranını arttırmaya yönelik çalışmalar yapılmıştır.Çapraz gaz akış kanalı tasarımı için KOYP tek hücre test düzeneği oluşturulmuştur. Deneyde kullanılan tasarım ve çalışma koşulları Fluent® ile modellenmiştir. Deney sonuçları ile model sonuçları karşılaştırılarak model doğrulanması yapılmıştır. Modelin deney sonuçları ile yakın değerler verdiği görülmüştür. Doğrulanan model referans alınarak farklı tasarımlar için modeller oluşturulmuş ve akış kanalı tasarımının sıcaklık dağılımına olan etkisi incelenmiştir. KOYP yakıt kullanım oranını arttırmaya yönelik yakıt geri besleme yöntemi önerilmiştir. Farklı tasarımlar için yakıt geri besleme modelleri oluşturularak karşılaştırmalar yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Solid oxide fuel cell (SOFC) is a device that converts the chemical energy of the fuel into the electricity by the chemical reactions at high temperatures (600-1000oC). Heat is also produced besides the electricity as a result of the electrochemical reactions. Heat produced in the electrochemical reactions causes the thermal stresses, which is one of the most important problems of the SOFC systems. Another important problem of SOFCs is the low fuel utilization ratio. In this study, the effect of the flow arrangement on the temperature distribution, which causes the thermal stresses, and the method to increase the fuel utilization, is investigated.An SOFC single cell experimental setup is developed for Cross-Flow arrangement design. This setup and experimental conditions are modeled with Fluent®. The experimental results are used in order to validate and verify the model. The model results are found to capture with the experimental results closely. The validated model is used as a reference to develop the models for different flow arrangements and to investigate the effect of the flow arrangement on the temperature distribution. A method to increase the SOFC fuel utilization ratio is suggested. Models for different flow arrangements are developed and the simulation results are compared to determine the most advantageous arrangement.
Benzer Tezler
- Katı oksit yakıt pillerinde işletme parametrelerinin pil performansına etkilerinin incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of heat and water management in solide oxide fuel cells
İSMET TIKIZ
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İMDAT TAYMAZ
- Optimized power control strategy for a proton exchange membrane fuel cell system
Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi için optimize edilmiş güç kontrol stratejisi
ÖMER BURAK SARIÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- Gemi kaynaklı atıkları alan bir atık kabul tesisinde karbon ayak izinin belirlenmesi
Determination of the carbon footprint of a port reception facility for ship generated waste
ADNAN SERKAN TORÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN