Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Seda Küpeli
Danışman: İRFAN KARAGÖZ
Özet:Bu çalışmada, yakıt hücresindeki kimyasal reaksiyonların yanı sıra ısı ve akışkan akışı için matematiksel bir model oluşturulmuş ve bu model doğrulama amacıyla bilinen bir serpantin tipi yakıt hücresine uygulanmıştır. Üç boyutlu, serpantin kanallı PEM yakıt hücresi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak tek fazlı analiz edilmiştir. Çalışma geçici rejimde ve kararlı halde ayrı ayrı yapılmıştır. Membran, katalizör tabakaları, gaz difüzyon tabakaları, gaz akış kanalları, anot ve katot akım toplayıcı plakalar dahil olmak üzere tam bir PEMFC göz önüne alınmıştır. Geçici rejim çalışmasında yakıt hücresinin kütle akış oranlarındaki bir adım değişikliğine yanıtı aranmıştır. Giriş akış koşullarına kütle akış oranlarında %20’lik adım değişiklikleri uygulanmış ve yakıt hücresinin zamana bağlı güç ve akım yoğunluğu tepkileri çeşitli hücre voltajı değerleri için analiz edilmiştir. Yakıt hücresi performansının değerlendirilmesi için polarizasyon eğrileri oluşturulmuş ve zaman içindeki değişimleri sunulmuştur. Kararlı hal çalışmasında ise çalışma basıncı, dönüşüm katsayısı ve stokiyometrik akış oranının yakıt hücresi performansına etkileri incelenmiştir. Yakıt hücresindeki performansı etkileyen parametrelerin belirlenmesi ve yüksek performans için optimize edilmesi birincil öneme sahiptir. Elde edilen sonuçlar yakıt hücresi karakteristik eğrisi açısından sunulmuştur. Ayrıca yeni bir akış alanı tasarımı yapılmış, manifold ve ara rezervuarların bulunduğu üç boyutlu yeni nesil serpantin akış alanı oluşturulmuştur. Tasarımla ilgili çalışmalar TÜBİTAK projesi kapsamında sürdürülmektedir.