Proton geçirgen membranlı bir yakıt hücresinin katot tarafının 2-boyutlu analitik modellenmesi
An analytical solution of a 2-D model of cathode side for a proton exchange membrane fuel cell
- Tez No: 416995
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Bu çalışmada, PEM yakıt hücresinin katot tarafındaki elektriksel ve kütlesel nicelikleri yöneten aktarım olayları, gaz kanalındaki eksenel taşınım etkisi altında analitik olarak modellenmiştir. Hücrenin katot tarafının, katot gaz kanalı, gaz yayıcı, katalizör tabakası ve membran'dan ibaret olduğu kabul edilmiştir. Oksijen, akım yoğunluğu ve faz potansiyeli için iki boyutlu matematiksel model inşa edilmiştir. Eşleştirilmiş Kısmi diferansiyel denklemler sistemi analitik olarak türetilmiş ve hücrenin tüm tabakaları için çözülmüştür. Membran ve katalizör tabakalarında faz potansiyeli ve akım yoğunluğu, gaz kanalı, gaz difüzyon kanalı ve katalizör tabakasında ise oksijen kütle kesirleri elde edilmiştir. Gaz kanalındaki oksijen kütle aktarım eksenel hızının kutuplaşma eğrileri üzerine olan etkisi incelenmiştir. Farklı giriş hızları için kutuplaşma eğrileri elde edilmiştir. Kapalı-form çözümünün getirdiği avantaj sayesinde, bu model, PEM yakıt hücre simülasyonları için teşhis aracı olarak kolaylıkla kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
In this study, transport phenomena governing the mass and electrical quantities in the cathode side of the PEM fuel cell were analytically modeled under the effect of axial convection in the gas channel. It was assumed that the cathode side of the cell consists of the cathode gas channel, gas diffuser, catalyst layer, and the membrane. A two dimensional mathematical model was constructed for oxygen, current density and phase potential. Coupled system of partial differential equations were analytically derived and solved in each layer of the cell. Oxygen mass fractions were obtained through the gas channel, gas diffusion channel and catalyst layer, and the current density and phase potential in the catalyst layer and membrane. The effect of the axial velocity of oxygen mass transport in the gas channel on the polarization curve was considered. The polarization curves were also obtained for different inlet velocities. Due to the advantage of the closed-form solutions this model can easily be employed as a diagnostic tool for PEM fuel cell simulations.
Benzer Tezler
- Poly(vinylidene fluoride) based graft copolymer
Poliviniliden florür temelli aşı kopolimeri
AHMET YASİR DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- Proton geçiren membranlı bir yakıt hücresinin katot tarafının 1-b modelinin analitik çözümü
An analytical solution of a 1-d model of cathode side for a proton exchange membrane fuel cell
YUSUF ERKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU
- 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
- PEM tipi yakıt hücresinin ısıl, mekanik, elektro-kimyasal ve akış davranışlarının modellenmesi
PEM type fuel cell thermal, mechanical, electro-chemical and fluid computer modelling
MUSTAFA ESMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- 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