Geri Dön

Doğrudan alkol yakıt hücresi sisteminin modellenmesi simülasyonu ve ileri kontrol teknikleri ile deneysel kontrolü

Modeling, simulation and experimental control of direct alcohol fuel cell system with advanced control techniques

  1. Tez No: 424510
  2. Yazar: ÖMÜR ARAS
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT RAHİM BAYRAMOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Bu çalışmada çeşitli sensör ve kontrol elemanlarından oluşan tek hücreli doğrudan metanol yakıt pili sistemi kurulmuştur. Deneysel sıcaklık kontrolü PID ve bulanık kontrol tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Ardından, sistemi yeterli temsil edebilecek kullanışlı ve basit bir matematiksel model kurulmuştur. Bu modelin parametreleri deneysel veriler kullanılarak parça sürüsü optimizasyonu metodu ile tahmin edilmiştir. Buna ek olarak sistemin '4-girişli ve 1-çıkışlı' ANFIS modeli polarizasyon eğrileri aracılığıyla kurulmuştur. Ayrıca, ANFIS modelleme üzerinde etkisi olan üyelik fonksiyon çeşit ve sayıları incelenmiştir. Bunun yanı sıra, simülasyon çalışmaları ile ANFIS matematiksel model üzerinden sensörsüz rezervuar konsantrasyon kontrolü için test edilmiştir. Bu deneylere paralel olarak, mevcut metanol geçiş problemi varlığında en iyi sonuçları elde etmek için metanol çalışma konsantrasyonuna odaklanılmıştır. Çekilen her bir akım yoğunluğu için optimal bir konsantrasyon mevcuttur ve sistemi bu noktalarda çalıştırmak yakıt ve enerji verimliliği için yarar sağlayacaktır. Bu nedenle metanol geçiş etkisini minimuma indirmek ve şartlara bağlı olarak optimal konsantrasyon değerlerinde işletmek için bir yaklaşım sergilenmiştir. İlk önce Altın oran yönteminin optimal konsantrasyonu aramadaki performansı araştırılmış. Daha sonra çeşitli işletme şartlarında eğitilen ANFIS' in tahmin gücü ölçülmüştür. Sonrasında ANFIS, değişken yük şartlarında optimal konsantrasyonu ve buna mukabil hücre voltajını belirlemek için kullanılmıştır. Bir sonraki aşamada ise rezervuar konsantrasyonunu çalışma koşullarına bağlı olarak optimal değerde tutmak için Altın oran metodu kullanılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study one cell direct methanol fuel cell system, consisting of various sensors and control elements, are built. Experimental temperature control is conducted with fuzzy and PID control techniques. Then, useful and simple mathematical model that can adequately represent the system is established Parameters of the model are estimated by particle swarm optimization method using experimental data. In addition, ANFIS model of the system with the '4-input and 1- output' is established through the polarization curves. Also, membership function types and numbers of input variables having an impact on the ANFIS modeling are investigated. Besides, ANFIS is tested for the sensor-less concentration control of reservoir over a mathematical model in the simulation studies. Parallel to these experiments, it is focused on working methanol concentration to obtain the best results in the existing methanol crossover obstacles. An optimal concentration exists for each current density depending on operating conditions and operating a system near these points provides benefit to the fuel and energy efficiencies. Thus, an approach is presented to minimize the crossover effects and operate the fuel cell at optimal concentration values depending on conditions. Firstly the performance of Golden Section algorithm is explored. Then prediction power of ANFIS, training at various operating conditions, is evaluated. Subsequently, ANFIS is evaluated to determine the optimal concentration and the corresponding voltage under varying loading conditions. In the next stage, Golden section algorithm is used to keep the reservoir concentration at an optimal value depending on operating conditions.

Benzer Tezler

  1. The role of oxidative stress factors in the pathophysiology of Ocular Rosacea, analysis of tears and other materials

    Oküler Rosacea patofizyolojisinde oksidatif stres faktörlerinin rolü, gözyaşı ve diğer materyallerin analizi

    NİLÜFER YEŞİLIRMAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyokimyaGazi Üniversitesi

    Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NESLİHAN BUKAN

    PROF. DR. JEAN-LOUIS BOURGES

  2. Nano boyutlu modifiye katalizörler üzerinde alkollerin elektrooksidasyonu

    Electrooxidation of alcohols on nanosized modified catalysts

    MÜGE CİVELEKOĞLU ODABAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. İPEK BECERİK

  3. Doğrudan 2-propanol yakıt hücresinin performans analizi

    Performance analysis of direct 2-propanol fuel cell

    EZGİ ALEMDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİYAZİ ALPER TAPAN

  4. Kalem ucu grafit elektrotların modifiye edilmesi ile bazik alkol yakıt hücreleri için anot katalizörlerinin hazırlanması

    The preparation of anode catalysts for the alkaline fuel cells using modified pencil graphite electrodes

    MEHMET KEPENEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Kimya MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANDAN GÜLCE

  5. Doğrudan metil alkol yakıt hücresi için rutenyum oksit içeren anot katalizör sentezi ve voltametrik incelemesi

    Synthesis and voltammetric analysis of anode catalyst containing ruthenium oxide for direct methanol fuel cell

    ABDULKADİR CİVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    EnerjiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT BAYRAMOĞLU