Yazar "Bakal, Ahmet" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 4 / 4
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe A novel two-part interconnector for solid oxide fuel cells(WILEY-BLACKWELL, 2014) Bakal, Ahmet; Aydin, Fatma; Mat, Mahmut D.; Ibrahimoglu, Beycan; Pamuk, IbrahimA two-part interconnector is developed for solid oxide fuel cell stacks to reduce cost and to improve sealing. The novel interconnector involves a metallic core for current collection and gas distribution and a ceramic support to house the metallic core and to separate two short stacks. The new interconnector reduces usage of expensive metallic alloys and substantially reduce mismatch between stack components due to higher expansion coefficient of metals. The new interconnectors also improve sealing with glass-ceramics eliminating chromium evaporation which is a major reason for sealing failure in fully metallic interconnectors. A proof of concept short stack is manufactured and tested in this study. A comparable performance with a convectional interconnector is obtained with new interconnector, while substantially improving the sealing quality. Copyright (c) 2014 John Wiley & Sons, Ltd.Öğe Katı oksit yakıt pilinde anot mikroyapısının yakıt pili performansına etkisi(Niğde Üniversitesi, 2009) Bakal, Ahmet; Mat, MahmutYakıt pilleri yüksek enerji dönüşümü verimleri ve düşük emisyonları nedeniyle büyük önem kazanmıştır. Katı oksit yakıt pilleri elektrik enerjisi üretiminin yanısıra yüksek sıcaklığından dolayı koojenerasyon sağlaması ile yeni nesil enerji üreteci olarak çok cazip görülmektedir. Katı oksit yakıt pillerinin verimleri büyük ölçüde anot elektrodunun yapısına ve malzemesine bağlıdır. Bu çalışmada anot gözenekliliği, üretim metodları ve mikroyapının performans üzerinde etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar yüksek performans için anodu iki tabakalı ve en az %25 gözenekli olarak imal edilmesi gerektiğini ortaya koymuştur.Öğe Katı oksit yakıt pillerinde kompozit cam-seramik sızdırmazlık malzemesinin dinamik davranışlarının deneysel ve teorik incelenmesi(Niğde Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014) Bakal, Ahmet; Mat, Mahmut DursunKatı oksit yakıt pillerinde (KOYP) sızdırmazlık elemanı metalik interkonnektör ile seramik elektrolit arasında bulunmaktadır. Sızdırmazlık malzemesi ile interkonnektör ve elektrolit malzemesinin ısıl genleşme katsayılarının farklı olması katı oksit yakıt pilinin ısınma, çalışma ve soğuması sırasında ısıl gerilmeler oluşturmakta ve sızdırmazlık malzemesinin çatlamasına veya kırılmasına neden olabilmektedir. Ayrıca katı oksit yakıt pilinin çalışma sırasında elektrokimyasal reaksiyon sonucu açığa çıkan ısı yakıt pilinde önemli ısıl gerilmelere yol açmakta ve sızdırmazlık malzemesinin deformasyonuna neden olabilmektedir. Bu çalışmada interkonnektör-sızdırmazlık elemanı-elektrolit arasındaki gerilmeleri azaltmak ve sızdırmazlık performansını artırmak için interkonnektöre temas eden yüzeyde daha yüksek elektrolit ile temas eden yüzeyde daha düşük ısıl genleşme katsayısına sahip iki kademeli bir sızdırmazlık malzemesi geliştirilmiş ve yeni sızdırmazlık malzemesinin performansı katı oksit yakıt pili çalışma koşullarında araştırılmıştır. Uygun sızdırmazlık malzemelerini belirlemek için Sciglass yazılımı ile cam ve seramiklerin termo-mekanik özelliklere etkisi incelenmiş ve termo-mekanik özellikleri interkonnektör ve elektrolit malzemesine en yakın cam-seramik karışımı belirlenmiştir. Belirlenen seramiğin oranı değiştirilerek beş farklı örnek hazırlanmış ve metalik interkonnektör ile bağ kuvveti en yüksek olan içerik belirlenmiştir. Belirlenen cam-seramik kompozit malzemeye ömür ve ısıl çevrim testleri uygulanarak bağ kuvvetinin değişimi incelenmiştir. Ardından CSSE'nin, interkonnektör/elektrolit yüzeyleri ile çok sıkı temasını sağlamak ve KOYP çalışma sıcaklıklarında mekanik özelliklerin uygun olup-olmadığını belirlemek için örneklerin sinterlenme, yumuşama ve erime sıcaklıkları ısı mikroskobu ile belirlenmiştir. KOYP termo-mekanik modellemede kullanmak üzere interkonnektör, elektrolit ve sızdırmazlık elemanı adaylarının termal ve mekanik özellikleri sıcaklığa bağlı olarak belirlenmiştir. Kademeli cam-seramiğin sızdırmazlık performansını ölçmek amacıyla interkonnektör ve elektrolit için uygun termo-mekanik ve kimyasal özelliklere sahip olarak üretilen cam-seramik tabakalar kullanılarak deney düzeneği kurulmuş ve hidrojen ile, üç farklı baskı kuvvetinde uzun dönem ısıl çevrim testleri gerçekleştirilmiş ve 500 saat boyunca 35kPa basıncın korunduğu görülmüştür. KOYP çalışma koşullarında oluşan elektrik akımının kısa devre olmaması için sızdırmazlık elemanının elektrik direncinin yüksek olması gerekmektedir. Elektriksel direnci ölçmek için bir deney düzeneği kurulmuş, iki kademeli cam-seramik üç farklı kalınlıkta üretilmiş ve 800?C'de 300 saat test edilmiştir. Sonuç olarak ilk 50 saatte cam-seramiğin faz dönüşümü (devitrifikasyon) nedeniyle direncin hızla azaldığı daha sonra ise sabit kaldığı görülmüştür. Elektrik direnç değişimi referans alınarak sızdırmazlık elemanının faz dönüşüm hızı için bir bağıntı geliştirilmiştir. Membran elektrot grubunda (MEG) çalışma koşullarında ısı üretiminin neden olduğu sıcaklık farklarının cam-seramik sızdırmazlık malzemesi üzerinde ki gerilme etkisi sayısal olarak incelenmiştir. MEG üzerinde 0,7 çalışma voltajında en yüksek 6?C sıcaklık farkı oluştuğu ve bu farkın cam-seramik üzerinde oluşturduğu gerilmelerin ihmal edilebileceği ortaya konmuştur. Stak ısıtma hızlarının ısıl gerilmeye etkisi sayısal olarak incelenmiştir. 700?C'de stak ve sızdırmazlık elemanı üzerinde oluşan sıcaklık/gerilme dağılımları karşılaştırılmış ve ısıtma hızı arttıkça stak ve sızdırmazlık elemanı üzerinde oluşan sıcaklık farklarının/gerilmelerin arttığı görülmüştür. Yakıt sızıntılarının büyük oranda meydana geldiği interkonnektör-sızdırmazlık elemanı ve elektrolit-sızdırmazlık elemanı ara yüzeylerinde ısınma esnasında oluşan sıcaklık farkları ve gerilme oluşumları ısıtma hızlarına göre belirlenmiş ve düşük sıcaklıklarda dahi sıcaklık farklarını yüksek olduğu bölgelerde yüksek gerilmeler oluştuğu görülmüştür. Sızdırmazlık elemanındaki kademe sayısının gerilme üzerinde etkisi araştırılmış, kademe sayısının artması ile ara yüzeylerde oluşan gerilmelerin azaldığı ve kademeler arasına kaydığı tespit edilmiştir.Öğe Numerical Investigation of Amounts of Heat, Power and Temperature Distribution in IT-SOFC(ELECTROCHEMICAL SOC INC, 2013) Bakal, Ahmet; Kaya, Murat; Mat, Mahmut D.; Jackson, G; Opila, E; Manivanan, A; Markus, T; Walker, RIn this study, thermodynamic and heat transfer concepts were combined to understanding correlation of heat, power and temperature gradient on the cell. All of heat sources and amounts has been determined for electrolyte supported SOFC having 81 cm(2) active area and thus temperature gradient due to each heat source can computed and total temperature distribution clearly has been shown. For this, electrochemical, ohmic, activation and concentration polarization heat sources have been computed by using the boundary conditions taken from the experimental data such as current-voltage-power and mol fraction. Then 80% of the heat generated at 0.7 V and 700 degrees C was removed by the heat transfer and then the maximum temperature difference is found less than 6 degrees C. Also, it was found that the electrical and the heat generations are 25.41 and 23.03 W, respectively.
