Yakıt pilleri için akış kanallarının 3D modellenmesi ve performans analizi
3D modeling and performance analysis of flow channels for fuel cells
- Tez No: 483421
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SUHA ORÇUN MERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Dünyanın enerji ihtiyacı, gelişmeye devam eden teknolojiye bağlı olarak, sürekli artma eğilimindedir. Öte yandan yenilenemez enerji kaynakları kaçınılmaz şekilde azalmakta, bu nedenle de yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji elde etmeye yönelik ulusal ve uluslararası ölçekte bilimsel çalışmaların sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmalar arasında önemli yere sahip olan olan yakıt pili teknolojisi, önemli bir enerji kaynağı potansiyeli olarak görülmektedir. Bu tez çalışmasında da, yenilenebilir enerji ihtiyacına yönelik arayışlara bir katkı sunmak amacıyla, bir yakıt pili çeşidi olan“Proton Değişim Membran”(PEM) sisteminin akış kanallarının dizaynı, simülasyon ile modellenmesi ve geliştirilmesi üzerinde, farklı tasarımlara sahip 3 boyutlu dağıtım kanallarının performansa etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmada ilgili kanal sistemlerinin tasarım, modelleme ve simülasyonunda“Comsol Multyphysics”programı, nihai tasarımların akış kanallarının membran yüzeyleri üzerinde verim analizi de yürütülmüştür. Bu analizlerde konsantrasyon, yakıt kanallarının fiziksel yapısı, enerji verimliliği ve sistemde kullanılan diğer parametreler ile bunların sonuçlar üzerindeki etkileri ele alınmış ve tartışılarak mantıksal sonuçlar elde edilmiştir. Enerji verimi açısından en uygun yakıt pili tasarımları ile farklı geometrilere sahip akış kanallarının karşılaştırılması yapılmıştır. Ayrıca, sistemde yakıt olarak kullanılan hidrojen (H2) ile, sisteme verilen oksijen (O2) gazı konsantrasyonlarının membran üzerindeki etkileri de incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Energy need of the civilized world is ever increasing, perhaps connected to the rising technological demands. Moreover, the escalating depletion of non-renewable energy sources seems unstoppable, and as such, the subject of energy production from renewable energy sources is becoming a topic for an increasing number of scientific studies. Fuel cell system studies are one of the hot topics in that regard, and the technology is seen as a highly important and vital component of renewable energy sources. In this thesis, the flow channels of a proton exchange membrane (PEM) type fuel cell were designed, which were modeled using Comsol Multyphysics software, and studies were conducted on three-dimensional channels of various designs via simulation, with hopes to contribute to the renewable energy solution discussions. Efficiency analyses were also conducted on the membrane surfaces of the flow channels. Modeled channels were discussed and interpreted in terms of concentration, properties of the fuel channels, energy efficiency and other parameters used in the system. Existing optimal fuel cell designs were compared to various geometries of flow channels proposed in terms of energy efficiency. Furthermore, the effects of various concentration levels of H2 -used as fuel- and O2 gas fed to the system on the channel membranes were also investigated.
Benzer Tezler
- Modeling and analysis of flow and heat transfer in a large PEM fuel cell suitable for automotive applications
Büyük boyutlu otomotive uygulanabilir proton değişim membranlı yakıt hücresi ısı ve kütle transfer modellemesi ve analizi
BERK YİĞİNSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
EnerjiSabancı ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERHAT YEŞİLYURT
- Katı oksit yakıt pilleri için akış alanı tasarımı ve optimizasyonu
Flow field design and optimization for solid oxide fuel cells
ARBEN AVDIU
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA TİMURKUTLUK
- Doğrudan borhidrür yakıt pilinde akış kanalı geometrisi ve yakıt debisinin basınç düşümüne etkisi
The effect of flow channel geometry and fuel flow on the pressure drop in the direct borohydride fuel cell
GÖZDE MENTEŞE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK ÇELİK
- Katı oksit yakıt pilleri için ince sac interkonnektörlerle akış alanı geliştirilmesi
Improvement of flow area with thin sheet interconnectors for solid oxide fuel cells
EMRE UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BORA TİMURKUTLUK
- Akış alanlarının polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMFC) performansı üzerindeki etkisi
Effect of flow fields on the performance of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC)
ŞEVVAL ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL ERKOÇ