Katı oksit yakıt pilleri için ince sac interkonnektörlerle akış alanı geliştirilmesi
Yükleniyor...
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez kapsamında katı oksit yakıt pili (KOYP) membran elektrot grubu (MEG) tarafından üretilen akımın toplanmasının yanı sıra gerekli yakıt ve oksitleyicinin sisteme homojen bir şekilde dağılmasını sağlayan ve üzerlerinde akış kanallarını barındıran metalik interkonnektörlere odaklanılmıştır. Bu akış alanlarının geometrisi ısı, madde ve momentum aktarımını önemli ölçüde etkilediği için, KOYP performansı diğer elemanların özelliklerinin yanı sıra interkonnektör tasarımı ile de değişmektedir. Bu çalışmada kütük malzemeden talaşlı imalat ile akış alanları işlenen ve bu yüzden ağır ve yüksek hacimli geleneksel interkonnektör tasarımı yerine, pres ile ince sac malzemeden üretilmiş ve farklı akış kanallarına sahip interkonnektör tasarımları sayısal olarak incelenmiştir. Bu kapsamda MEG ve iki akış kanalından oluşan farklı KOYP hücreleri sayısal olarak analiz edilerek madde ve akım dağılımlarının yanı sıra hücre performansları da belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda optimum kanal derinlik ve genişliğinin 0,5 mm, kanal açısının ise 90° olduğu belirlenmiştir. Literatürde yer alan benzer bir deneysel çalışma ile de doğrulanan model, optimize edilen akış alanının kullanılması durumunda performansta %7,6’lık bir artış sağlamanın mümkün olduğunu ortaya koymuştur. Anahtar Sözcükler: Katı oksit yakıt pili, ince sac interkonnektör, akış alanı
In this thesis, solid oxide fuel cells (SOFC) metallic interconnectors, which provide homogeneous distribution of the required fuel and oxidant to the system as well as the collection of the currrent produced by membran electrode assembly (MEA) and contain flow channels, are considered. Since the geometry of these flow fields significantly affects the transfer of heat, species and momentum, the performance of the SOFC varies with the interconnector design, beside the other system elements. In this study, as an alternative to traditional SOFC interconnectors, whose flow channels are fabricated by machining of bulk material and thus are heavy and large, interconnectors having various flow filed geometry and manufactured by pressing are investigated numerially. In this respect, different SOFC cells with single MEA and two flow channels are numerically analyzed and the cell performances as well as species and current distributions are determined. The results indicate that the optimum channel depth and width are 0.5 mm while the optimum channel angle is 90°. The model, which was also verified with a similar experimental study in the literature, revealed that it is possible to achieve a 7.6% increase in performance if the optimized flow-field geometry is used. Keywords: Solid oxide fuel cell, sheet interconnector, flow field
In this thesis, solid oxide fuel cells (SOFC) metallic interconnectors, which provide homogeneous distribution of the required fuel and oxidant to the system as well as the collection of the currrent produced by membran electrode assembly (MEA) and contain flow channels, are considered. Since the geometry of these flow fields significantly affects the transfer of heat, species and momentum, the performance of the SOFC varies with the interconnector design, beside the other system elements. In this study, as an alternative to traditional SOFC interconnectors, whose flow channels are fabricated by machining of bulk material and thus are heavy and large, interconnectors having various flow filed geometry and manufactured by pressing are investigated numerially. In this respect, different SOFC cells with single MEA and two flow channels are numerically analyzed and the cell performances as well as species and current distributions are determined. The results indicate that the optimum channel depth and width are 0.5 mm while the optimum channel angle is 90°. The model, which was also verified with a similar experimental study in the literature, revealed that it is possible to achieve a 7.6% increase in performance if the optimized flow-field geometry is used. Keywords: Solid oxide fuel cell, sheet interconnector, flow field
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Katı oksit yakıt pili, İnce sac interkonnektör, Akış alanı, Solid oxide fuel cell, Sheet interconnector, Flow field
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Uçar, E. (2020). Katı oksit yakıt pilleri için ince sac interkonnektörlerle akış alanı geliştirilmesi. (Yüksek Lisans Tezi) Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde
