Akış alanlarının polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMFC) performansı üzerindeki etkisi
Effect of flow fields on the performance of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC)
- Tez No: 851396
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERTUĞRUL ERKOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Günden güne ilerleyen teknolojik gelişmeler, sanayileşme sürecinin getirdiği yenilikler ve nüfus yoğunluğundaki artış ile birlikte enerji kaynakları yetersiz kalmaya başlamıştır. Azalan fosil kaynaklara alternatif enerji çeşitleri arayışı ile birlikte yakıt hücreleri için yapılan çalışmalar yıllar içerisinde artış göstermektedir. Temiz, çevre dostu ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olan yakıt hücreleri kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik veya ısıya dönüştürebilen sistemlerdir. Çalışma prensibi değerlendirildiğinde bir pil gibi çalışmasının yanında sisteme oksijen beslemesi yapıldığı takdirde geleneksel piller gibi şarj ihtiyacı duymamaktadır. Yakıt pillerinin çalışma performansını etkileyen basınç ve sıcaklık gibi çalışma parametreleri ile birlikte hücre içerisindeki bileşenleri geometrik özellikleri de doğrudan pil performansına etki etmektedir. Bu çalışma ile yakıt hücresinin bileşenlerinden olan bipolar tabaka üzerinde yer alan akış kanallarının pil performansına etkileri incelenmiştir. Çalışmada, Ansys Fluent programı kullanılarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Paralel akış kanallı, ağ yapılı akış kanalı ve serpantin akış kanallı tasarımlar, 2 atm ve 70℃ sıcaklıkta çalışma parametreleri için hücrede basınç dağılımı, sıcaklık dağılımı, akım yoğunluğu, hız dağılımı ve bileşenlerin dağılımı gibi özellikler karşılaştırılmıştır. Bunların yanı sıra farklı hücre voltajları (0,4V, 0,5V, 0,6V, 0,7V, 0,8V ve 0,9V) için analizler gerçekleştirilerek polarizasyon eğrileri elde edilmiştir. Bu eğriler değerlendirildiğinde serpantin kanal tasarımına sahip hücrenin daha yüksek akım yoğunluğuna sahip olduğu görülmüştür. İncelenen diğer parametreler için ise her tasarımın birbirlerine göre üstün olduğu özellikler değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
With the technological developments that progress day by day, the innovations brought by the industrialization process and the increase in population density, energy resources have become insufficient. With the search for alternative energy types to decreasing fossil resources, studies on fuel cells have increased over the years. Fuel cells, a clean, environmentally friendly and sustainable energy source, are systems that can convert chemical energy directly into electricity or heat. Considering its working principle, it works like a battery and does not need charging like traditional batteries if oxygen is supplied to the system. Along with the operating parameters such as pressure and temperature that affect the operating performance of fuel cells, the geometric properties of the components inside the cell also directly affect the battery performance. In this study, the effects of flow channels on the bipolar layer, one of the components of the fuel cell, on battery performance were examined. Numerical analyzes were carried out in the study using the Ansys Fluent program. Features such as pressure distribution in the cell, temperature distribution, current density, velocity distribution and distribution of components for parallel flow channel, mesh flow channel and serpentine flow channel designs were compared for operating parameters at 2 atm and 70℃. In addition, polarization curves were obtained by performing analyzes for different cell voltages (0.4V, 0.5V, 0.6V, 0.7V, 0.8V and 0.9V). When these curves were evaluated, it was seen that the cell with the serpentine channel design had a higher current density. For the other parameters examined, the features that make each design superior to each other were evaluated.
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
- Investigation of polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell and investigation of usage areas in Turkey
Polimer elektrolit membran (PEM) yakıt pilinin araştırılıması ve Türkiye'deki kullanım alanlarının incelenmesi
BENJAMIN AYIM-OTU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSiirt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH KUNCAN
PROF. DR. ÖMER ŞAHİN
- Development and investigation of slurry electrodes, novel materials and membranes for tubular vanadium redox batteries
Tübüler vanadyum redoks akiş bataryalari i̇çi̇n bulamaç elektrot, yeni̇ materyal ve membranlarin araştirma ve geli̇şti̇rmesi̇
KORCAN PERÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET RIFAT ÖZDURAL
- Bentonit ve montmorillonit dispersiyonlarının reolojik, viskoelastik ve kolloidal özellikleri üzerine organik ve inorganik tuzların etkisi
The effect of organic and inorganic additivies on the rheological, viscoelastic and colloidal properties of bentonite and montmorillonite dispersions
AYŞE ALEMDAR
- Rheological and foaming behavior of chain modified polyamide
Zincir modifiyeli poliamidin reolojik ve köpürme davranışları
FARNAZ NAZARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
