Kömür gazı yakıtlı katı oksit yakıt pillerinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of coal gas fueled solid oxide fuel cells
- Tez No: 729160
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu çalışmada elektrolit destekli katı oksit yakıt pilinde yakıt olarak kömür gazı kullanımın performans üzerindeki etkisi sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Tez kapsamında öncelikle deneysel sonuçlar ile elde edilen sayısal sonuçların doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçların birbiri ile oldukça uyumlu olduğu görüldükten sonra sayısal ve deneysel çalışmalar detaylandırılmıştır. Kömür gazı yakıtlı katı oksit yakıt pilinin performansı üzerinde sıcaklık, basınç ve yakıt içeriğinin etkisi hem sayısal hem deneysel olarak incelenirken gözeneklilik, yakıt akış hızı ve destek türünün etkisi sadece sayısal olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde sayısal ve deneysel çalışmalarda her üç yakıt türü için sıcaklık(700°C -750°C ve 800°C) ve basınç (1 atm- 2 atm ve 5 atm) arttıkça yakıt pili performansının yaklaşık %50 arttığı görüldü. Ayrıca, yakıt içeriğinde hidrojen oranı arttıkça katı oksit yakıt pilinin performansı yaklaşık %50 oranında arttı. Sayısal sonuçlarda ise yakıt akış hızı arttıkça tepkimeye giren hidrojen miktarı arttığından performansın iyileştiği görüldü. Aynı zamanda destek türünün etkisi incelendiğinde elektrolit destekli katı oksit yakıt pilinde kalın elektrolit tabakasının ohmik direnci arttırmasından dolayı performansın en düşük olduğu görüldü. Ayrıca, anot ve katot destekli katı oksit yakıt pillerinin performansının birbiri ile oldukça benzer olduğu görüldü. Hem deneysel hem sayısal çalışmalar incelendiğinde katı oksit yakıt pillerinde alternatif yakıtların kullanılabileceği ve çeşitli değişkenlere bağlı olarak saf hidrojenle yarışabilir düzeyde performans gösterebileceği görülmüştür. Bu çalışmanın sonucunda ülkemizin yerli ve milli kaynağı olan kömürden elde edilen kömür gazlarının temiz enerji teknolojileri aracılığıyla daha etkin bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of using coal gas as a fuel on the performance of an electrolyte supported solid oxide fuel cell was investigated numerically and experimentally. In this thesis, firstly, the validation of the numerical results obtained with the experimental results was carried out. After it was seen that the obtained results were quite compatible with each other, numerical and experimental studies were detailed. While the effects of temperature, pressure and fuel content on the performance of a coal gas fueled solid oxide fuel cell were investigated both numerically and experimentally, the effects of porosity, fuel flow rate and support type were investigated numerically only. When the obtained results were examined, it was seen that the fuel cell performance about 50% increased as the temperature (700°C -750°C and 800°C) and pressure (1 atm- 2 atm and 5 atm) increased in numerical and experimental studies for all fuels. In addition, the performance of the solid oxide fuel cell increased as the hydrogen content of the fuel increased about 50%. In the numerical results, it was observed that the performance improved as the amount of hydrogen reacted increased as the fuel flow rate increased. At the same time, when the effect of the support type was examined, it was seen that the performance of the electrolyte supported solid oxide fuel cell was the lowest due to the increase in the ohmic resistance of the thick electrolyte layer. In addition, the performances of anode and cathode supported solid oxide fuel cells were found to be quite similar to each other. When both experimental and numerical studies were examined, it was seen that alternative fuels could be used in solid oxide fuel cells and could compete with pure hydrogen depending on various variables. As a result of this study, it has been seen that coal gases obtained from coal, which is the domestic and national resource of our country, can be used more effectively through clean energy technologies.
Benzer Tezler
- Gaz-katı yakıtlı enerji santralinin ekserji verim artışının araştırılması
The research for increasing exergy effeciency of energy plants with gas-solid fuels
ZAFER ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
EnerjiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET KOPAÇ
- Tasarı standardlarının oluşturulmasına yönelik olarak katı yakıt yakan kazanların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
YALIM ATALAY
- Sanayi işletmelerinde baca gazı desülfürizasyon işlemi öncesi ve sonrasında doğal radyonüklit ve ağır metal konsantrasyonlarının incelenmesi
Investigation of natural radionuclide and heavy metal concentrations before and after flue gas desulphurization process in industrial enterprises
MELİS SEREN ÇELENLİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELÇİN EKDAL KARALI
- Ülkemiz yerli enerji kaynaklarının yeni teknolojilerle değerlendirilmesi sonucunda oluşacak sera gazı azaltım potansiyelinin belirlenmesi ve maliyet analizleri
Determination of greenhouse gas mitigation potential resulting from the utilization of our country's domestic energy resources with new technologies and cost analysis
ECE GİZEM ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Landscape research on towards sustainable energy landscapes
Sürdürülebilir enerjillere yönelik peyzaj araştırması
SOLMAZ MOHAMMADALIREZAEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM ERDEM KAYA