Doğrudan metanol yakıt hücrelerinde yakıt hücresi parametrelerinin performansa etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effects of fuel cell parameters on performance in direct methanol fuel cells
- Tez No: 674778
- Danışmanlar: PROF. DR. İMDAT TAYMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Fosil yakıtların azalmasıyla birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarına ihtiyaç artmaktadır. Yakıt hücreleri enerji kaynakları arasında umut vadeden bir teknoloji olmuştur. Doğrudan metanol yakıt hücresinde kullanılan yakıtın sıvı olması nedeniyle diğer yakıt hücreleri ile karşılaştırıldığında ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, üç boyutlu, çok bileşenli, tek fazlı, izotermal ve tek hücreli doğrudan metanol yakıt hücresi geliştirilmiştir. Bu model, sonlu elemanlar analizi çözücü ve simülasyon yazılımı olan COMSOL Multiphysics programı kullanılarak oluşturulmuştur. Oluşturulan matematiksel model, literatürdeki deneysel çalışmalarda kullanılan parametrelerle çalıştırılarak karşılaştırılmış ve aralarında uyum olduğu doğrulanmıştır. Daha sonra seçilen parametrelerin üç farklı değeri için simülasyon program çalıştırılmıştır. Kullanılan parametreler için polarizasyon eğrileri, güç yoğunluğu eğrileri oluşturulmuştur. Kanal girişinden çıkışına doğru metanolün, suyun, karbondioksidin ve oksijenin kütle oranlarındaki değişimler gösterilmiştir. Çalışmanın sonucunda; doğrudan metanol yakıt hücresi, farklı çalışma koşullarında ve tasarım parametrelerinde çalıştırıldığında yakıt hücresinin performansı üzerindeki etkilerini değerlendirerek optimize edilebileceği ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
With the decline of fossil fuels, the need for renewable energy sources is increasing. Fuel cells have been a promising technology among energy sources. Compared to other fuel cells, direct methanol fuel cell stands out due to the fuel used in the fuel cell is liquid. In this study, three-dimensional, multicomponent, single-phase, isothermal, and single cell of direct methanol fuel cell has been developed. This model is developed using the COMSOL Multiphysics program, a finite element analysis solver and simulation software. The developed mathematical model was compared by the parameters used in experimental studies in the literature and confirmed that there is good agreement with experimental data. Then the simulation program was solved for three different values of the selected parameters. For the parameters used, polarization curves, power density curves are formed. From the channel inlet to outlet changes in the mass fraction of methanol, water, carbon dioxide and oxygen have been shown. In conclusion of the study, it has been revealed that direct methanol fuel cell can be optimized by evaluating its effects on the performance of the fuel cell when operated under different operating conditions and design parameters.
Benzer Tezler
- Production of high temperature core-sheath nanofiber proton exchange membranes via electrospinning method
Elektrodokuma yöntemi ile yüksek sıcaklık çekirdek-kılıf nanolif proton değişim membranlarının üretilmesi
SASSAN JAHANGIRI
Doktora
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Doğrudan metanollü yakıt hücrelerinin yapay sinir ağları ve bulanık mantık metotlarıyla modellenmesi
Modelling of fuel cells with artificial neural network and fuzzy logic
DERYA TARCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT BAYRAMOĞLU
- Tek Hücreli Proton Değişim Zarlı Yakıt Pilinin (PEMFC) ve Tek Hücreli Doğrudan Metanol Yakıt Pilinin (DMFC) performans verilerinin değerlendirilmesi
The assesment of the performance dates of the Direct Methanol Fuel Cells (DMFC) and Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC)
ERDOĞAN KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERDAR TUNABOYLU
- 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
2011
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDAN GÜLCE
- Doğrudan 2-propanol yakıt hücresinin performans analizi
Performance analysis of direct 2-propanol fuel cell
EZGİ ALEMDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİYAZİ ALPER TAPAN