Katot destekli katı oksit yakıt hücresinin matematiksel modellenmesi ve nümerik analizi
Mathematical modelling and numerical analysis of cathode supported solid oxide fuel cell
- Tez No: 512778
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Matematiksel modelleme, Nümerik analiz, Mathematical modelling
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Katı oksit yakıt hücresi, katı seramik elektrolit kullanarak yüksek sıcaklıkta çalışan ve bir yakıtın sahip olduğu kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisi ve ısıya dönüştüren elektrokimyasal cihazdır. Katı oksit yakıt hücreleri, ideal şartlar altında yüksek performansla çalışan cihazlardır. Bir katı oksit yakıt hücresinin performansını etkileyen sıcaklık, basınç gibi farklı işletme koşulları vardır. Bu tez çalışmasında, katı oksit yakıt hücresinin performansını etkileyen koşullar iyonik ve elektronik yük transferleri ile kütle, momentum, tür ve enerjinin korunumunu içeren hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) temelli model bir katı oksit yakıt hücresi geliştirilerek sayısal olarak incelenmiştir. Geliştirilen elektrolit destekli ve katot destekli katı oksit yakıt hücresi üzerinde farklı işletme koşullarının etkisi COMSOL Multiphysics® ticari yazılımı ile analiz edilmiş ve sonuçlar performans ve polarizasyon eğrileri ile verilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde katot destekli katı oksit yakıt hücresinin performansının elektrolit destekli katı oksit yakıt hücresinin performansından çok daha iyi olduğu görülmüştür. Ayrıca, sıcaklık ve basınç değerlerinin arttırılmasının ve oksitleyici olarak saf oksijen kullanılmasının katot destekli katı oksit yakıt hücresinin performansını olumlu yönde etkilediği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Solid oxide fuel cell is an electrochemical device that uses a solid ceramic electrolyte and operates at high temperature and converts the chemical energy that a fuel has directly into electrical energy and heat. Solid oxide fuel cells are devices that operate at high performance under ideal conditions. There are different operating conditions such as temperature, pressure, which affect the performance of a solid oxide fuel cell. In this thesis study, the conditions that affect the performance of the solid oxide fuel cell are numerically investigated by developing a model solid oxide fuel cell based on the computational fluid dynamics (HAD) model involving ionic and electronic charge transfer and conservation of mass, momentum, species and energy. The effect of different operating conditions on the developed electrolyte supported and cathode supported solid oxide fuel cell was analyzed with COMSOL Multiphysics® commercial software and the results are given in performance and polarization curves. When the results are evaluated, it is seen that the performance of the cathode supported solid oxide fuel cell is much better than the performance of the electrolyte supported solid oxide fuel cell. It has also been found that increasing the temperature and pressure values and using pure oxygen as the oxidant positively affects the performance of the cathode supported solid oxide fuel cell.
Benzer Tezler
- Dy2O3 katkılanmış ?-Bi2O3 tabanlı katı elektrolit ve LSCu katot elektrotu bileşenlerinden oluşan katı oksit yakıt hücresinin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Dy2O3 doped ?-Bi2O3 based solid electrolyte and LSCu cathode electrode for the application of the solid oxide fuel cells
KÜBRA ARSLAN
- Sol-jel yöntemiyle zro2 tabanlı katı elektrolit sistemlerinin sentezi, karakterizasyonu ve katı oksit yakıt hücresi uygulaması
Synthesis, characterization and solid oxide fuel cell application of ZrO2 based solid electrolyte by sol-gel technique
ESRA YILDIZ
Doktora
Türkçe
2015
KimyaErciyes ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN TÜRKOĞLU
YRD. DOÇ. DR. ERTUĞRUL GAZİ SAĞLAM
- 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
Mühendislik BilimleriGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Metal destekli katı oksit yakıt hücresi geliştirilmesi
Development of metal supported solid oxide fuel cell
MÜNİR TANER GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELAHATTİN ÇELİK
- 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
