Pem elektrolizörlerin performansına etki eden parametrelerin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of parameters that effect the performance of pem electrolyzers
- Tez No: 332243
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT D. MAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Niğde Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Bu çalışmada PEM (proton exchange membrane) elektrolizör hücresinde meydana gelen fiziksel ve elektrokimyasal olaylar ve su debisi, akım yoğunluğu, sıcaklık gibi çalışma parametrelerinin hücre performansına etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Elektroliz hücresinde akış, kütle transferi, şarj korunumu ve elektrokimyasal olayları karakterize eden denklemler COMSOL akışkanlar mekaniği yazılımı ile çözülmüştür. Sayısal sonuçlar kanal boyunca oksijen ve hidrojen konsantrasyonlarının arttığını göstermiştir. Hidrojen üretimi 1.48 V? da başlarken akım yoğunluğu arttıkça hidrojen üretiminin de arttığı bulunmuştur. Matematiksel model sonuçlarının doğrulanması için bir deneysel düzenek kurulmuş farklı koşullar altında elektrolizör performansı ölçülmüştür. Ölçülen sonuçlar sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış özellikle yüksek akım yoğunluklarında matematiksel modelin deneysel sonuçları tahminde yetersiz kaldığı görülmüştür. Bu durumun modelde yapılan eş sıcaklık kabulünden kaynaklandığı değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, physical and electrochemical phenomena occurred within the proton exchange membrane (PEM) electrolysis cell and the effects of some operating parameters such as water mass flow rate, current density and temperature on the cell performance were investigated numerically. The equations which characterize flow, mass transfer, conservation of charge and electrochemical reactions were solved by using COMSOL fluid mechanics software. Numerical results show that hydrogen and oxygen concentrations increase along the electrolyser channel. While hydrogen production initiates after 1.48 V, the production enhances at higher current densities. An experimental set-up was established to verify the numerical results and electrolyser performance was measured depending on various operating conditions. The numerical results compared with measured experimental data. It is sound that while the model satisfactorily agrees with experimental data at low current densities, it deviate at high current densities mainly because of isothermal assumption employed.
Benzer Tezler
- PEM (Proton geçirgen membranlı) elektrolizörlerde iki fazlı akışın teorik ve deneysel incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of two phase flow in proton exchange membrane (PEM) electrolyzer
ÖMER FARUK SELAMET
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REFİK KAYALI
PROF. DR. MAHMUT DURSUN MAT
- PEM elektrolizörlerin manyetik alan altındaki çalışma performansının incelenmesi ve katalizör geliştirilmesi
Investigation the performance of PEM water electrolyzers under magnetic field anddevelopment of electrocatalyst
MEHMET FATİH KAYA
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN KAYATAŞ DEMİR
- Optimization, experimental performance and techno-economic evaluation of PEM and alkaline electrolyzers
PEM ve alkali elektrolizerlerin optimizasyonu, deneysel performansı ve tekno-ekonomik değerlendirmesi
SYED ARSLAN HASSAN NAQVI
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
DOÇ. DR. TOLGA TANER
- PEM elektrolizörlerde kullanılan anot gaz difüzyon elektrotlarında akış davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of flow behavior in anode gas diffusion electrodes used in PEM electrolyzers
SÜLEYMAN UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH KAYA
- Yeşil hidrojen üretimi için model bir elektrolizörün had analizi
Cfd analysis of a model electrolyzer for green hydrogen
BARAN TAŞĞIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ