Geri Dön

Yakıt pili kapatma (son plaka) plakasının performans üzerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of fuel cell end (closure plate) plate on performance

PDF İndir

  1. Tez No: 826979
  2. Yazar: BÜŞRA YILGIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENK ÇELİK, DOÇ. DR. FATMA GÜL BOYACI SAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Bu tez kapsamında yakıt hücresi kapatma plakasının hücre performansına etkileyen parametreleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, 50 cm2 aktif alana sahip tek hücreli proton değişim membranlı (PEM) yakıt pil modülü kullanılmış ve hücre performansını etkileyen parametreleri incelemek amacıyla mekanik sıkıştırma deneyleri ve yakıt pili performans testleri gerçekleştirilmiştir. Mekanik sıkıştırma deneyinde, yakıt piline ait kapatma plakası üç farklı malzemeden (delrin, alüminyum, paslanmaz çelik) imal edilerek tasarlanmıştır. Ayrıca tasarlanan kapatma plakalarına, farklı cıvata konfigürasyonlarında (4a, 8a, 8b) sıkma torkunun farklı kombinasyonları (1 Nm, 5 Nm ve 9 Nm) uygulanarak yakıt pili performansları incelenmiştir. Deneysel parametreleri optimize etmek amacıyla Yüzey Cevap Yöntemi (YCY) uygulanmış, giriş parametreleri olarak plaka malzemesi, tork ve cıvata kombinasyonu seçilmiştir. Yapılan çalışmada, paslanmaz çelik kapatma plakasına 8b cıvata yerleşimindeyken maksimum tork uygulandığında hücreye homojen basınç uygulandığı gözlemlenmiştir. Deneyin ikinci aşamasında ise mekanik sıkıştırma deneyinde en iyi performans gösteren test hücresinin montajı yapılmış ve bu test hücresinin hücre performansına etki eden parametreleri (çalışma sıcaklığı, akış hızı ve tork etkisi) YCY'ye göre incelenmiştir. Bu analize göre incelenen aralıkta, hücre sıcaklığının ve katot akışın hücre performansına etkisinin oldukça fazla, tork etkisinin ise yok denecek kadar az olduğu gözlenmiştir. Test hücresinde sıkıştırma torku parametresinin direnç üzerinde etkisinin olmaması ise ilk aşamadaki mekanik sıkıştırma deneylerinden elde edilen tasarım sonuçlarının, ikinci aşamadaki performans testlerinde kullanılmasının sonucudur. Bu durum mekanik sıkıştırma deneyleri sonucunda başarılı bir tasarımın seçildiğinin göstergesidir. Sonuçlar, parametrelerin optimize edilmesinin uygun performansa sahip kapatma plakası tasarımına yol açacağını ortaya koymaktadır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the parameters affecting the cell performance of the fuel cell end plate were investigated experimentally. In the experimental studies, a single cell proton exchange membrane (PEM) fuel cell module with 50 cm2 active area was used and mechanical compression experiments and fuel cell performance tests were carried out to examine the parameters affecting the cell performance. In the mechanical compression experiment, the end plate of the fuel cell was designed by manufactured from three different materials (delrin, aluminum, stainless steel). In addition, fuel cell performances were investigated by applying different combinations of clamping torque (1 Nm, 5 Nm and 9 Nm) to the designed end plates in different bolt configurations (4a, 8a, 8b). In order to optimize the experimental parameters, Surface Response Method (RSM) was applied and plate material, torque and bolt combination were selected as input parameters. In the study, it was observed that a homogeneous pressure was applied to the cell when maximum torque was applied to the stainless steel end plate when the 8b bolt was used. In the second stage of the experiment, the test cell with the best performance in the mechanical compression experiment was assembled and the parameters affecting the cell performance (operating temperature, flow rate and torque effect) of this test cell were investigated according to RSM. According to this analys is in the range examined, it was observed that the effect of cell temperature and cathode flow on cell performance was quite high, while the effect of torque is negligible. The fact that the clamping torque parameter has no effect on the resistance in the test cell is the result of using the design results obtained from the mechanical compression experiments in the first stage in the performance tests in the second stage. This is an indication that a successful design has been selected as a result of mechanical compression tests. The results reveal that optimizing the parameters will lead to a end plate design with proper performance.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    855914

    Dinamik ve statik yük altındaki PEM yakıt pillerinde PSO tabanlı PI ve FOPI performansların karşılaştırılması

    Comparison of PSO-based PI and FOPI performances in PEM fuel cells under dynamic and static load

    BÜŞRA NUR UÇMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YURDAGÜL BENTEŞEN YAKUT

  2. Tez No

    213341

    Hidrojen yakma sistemi dizaynı yakıt hücresi dizayn ve hesapları

    Design of a hyrogen oksidation system design and calculations of fuel cell

    ALEN MURAT KUYUMCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. AHMET KOYUN

  3. Tez No

    720710

    Hidrojen yakıt pilleri için test istasyonu geliştirilmesi

    Test station development for hydrogen fuel cells

    BURHAN BURAK GENÇKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYETÜL GELEN

  4. Tez No

    445074

    Investigating the effects of variable valve timing on spark ignition engine performance

    Buji ile ateşlemeli motorlarda değişken supap zamanlamasının performansa etkilerinin incelenmesi

    SEPEHR BAPIRI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEM SORUŞBAY

  5. Tez No

    75841

    Ameliaration of electrodes in alkoline fuel cells

    Alkali yakıt pilleri elektrotlarının iyileştirilmesi

    EMİNE HAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İNCİ EROĞLU

Geri Dön