Düzlemsel katı oksit yakıt pili-mikro gaz türbini birleşik güç sistemlerinin proses modellemesi ve optimizasyonu
Process modelling and optimisation of a planar solid oxide fuel cell-micro gas turbine hybrid power system
- Tez No: 497522
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu çalışmada, düzlemsel katı oksit yakıt hücresi/gaz türbini hibrid güç sistemi için bir sıfır boyutlu sistem seviyesine sahip sürekli rejimde termodinamik model, farklı çalışma parametrelerinin başlıca bileşenlerinin gücü ve seçilen hibrid sistemin performansı üzerine etkilerini incelemek için geliştirildi. Bu parametreler, sistem basıncı, KOYP çalışma sıcaklığı, akım yoğunluğu, buhar karbon oranı, hava kullanım faktörü ve yakıt kullanım faktörüdür. Ayrıca, güç çıkışı ve hibrid sistemin performansı, iki farklı konfigürasyonda incelendi. Bunlar, anot destekli model ve elektrolit destekli modeldir. Hibrit sistem modeli, optimum çalışma koşullarını hesaplamak ve hibrid sistemin performans özelliklerini belirlemek için MATLAB'da uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; anot destekli model için 7.7 bar basınçta en fazla 717.82 kW güç üretilir iken elektrolit destekli model için 12 bar basınçta maksimum 630.3 kW güç üretilmektedir. Elektrik sisteminin en yüksek verimi, anot destekli model için 750 ° C'de % 64.61 iken, elektrolit destekli model için en yüksek elektrik sistemi verimi, 1050 ° C'de % 58.35'dir. Diğer taraftan, anot destekli model ve elektrolit destekli model için maksimum ekserji verimi sırasıyla % 62.32 ve % 56.23'tür. KOYP çalışma sıcaklığı ve yakıt kullanma faktörü, elektrik sistemi verimliliğini ve elektrik sistemi ekserjisini arttırmak için yüksek bir seviyede tutulmalıdır. Hava kullanım faktörünün artması, elektrik gücü çıkışı ve toplam sistemin verimliliği üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
Özet (Çeviri)
In this study, a system level zero-dimensional steady-state thermodynamic model for planar solid oxide fuel cell/gas turbine hybrid power system has been developed to investigate the impact of various operating parameters on the power of the main components and the performance of a selected hybrid system. Moreover, the power output and the performance of the hybrid system were investigated in two different configurations: anode-supported model and electrolyte-supported model. The model of the hybrid system was implemented in MATLAB to calculate the optimum operating conditions and determine the performance characteristics of the hybrid system. According to the results; maximum 717.82 kW power is produced at 7.7 bar pressure for the anode-supported model whereas maximum 630.3 kW power is produced at 12 bar pressure for the electrolyte-supported model. The highest electrical system efficiency is 64.61% at 750°C for the anode-supported model while the highest electrical system efficiency is 58.35% at 1050°C for the electrolyte-supported model. On the other hand, the maximum exergy efficiencies for the anode-supported model and the electrolyte-supported model are 62.32% and 56.23%, respectively. Besides, the SOFC operating temperature and fuel utilization factor should be kept at a high level in order to enhance the electrical system efficiency and electrical system exergy. Increment the air utilization factor has a negative impact on the electrical power output and the efficiencies of the overall system.
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
- State-space modeling of a planar solid oxide fuel cell
Düzlemsel katı oksit yakıt hücresinin durum-uzay modellemesi
GÜLSÜN DEMİREZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAĞMUR DENİZHAN
YRD. DOÇ. DR. OKTAY DEMİRCAN
- Fabrication and performance evaluation of anode-supported planar solid oxide fuel cells via tapecasting and co-sintering technique
Anot destekli düzlemsel katı oksit yakıt hücrelerinin şerit döküm ve sinterleme tekniği ile üretimi ve performans değerlendirmesi
AYŞENUR ESLEM KISA
- Anot destekli katı oksit yakıt hücrelerinde anot fonksiyonel tabakasının hücre performansına etkisi ve hücre performansını geliştirmesi
Effects of the anode functional layer on the cell performance and the cell performance development in the anode supported solid oxide fuel cells
ELİF YAZGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilim ve TeknolojiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Farklı interkonnektör tasarımı ve çalışma sıcaklıkları için düzlemsel katı oksit yakıt hücresinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the different interconnector design and operating temperatures on a planar solid oxide fuel cell
SÜLEYMAN ALTINDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL