Katı oksit yakıt pilleri için akış alanı tasarımı ve optimizasyonu

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorTimurkutluk, Bora
dc.contributor.authorAvdıu, Arben
dc.date.accessioned2024-11-04T20:08:03Z
dc.date.available2024-11-04T20:08:03Z
dc.date.issued2022
dc.departmentNiğde ÖHÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
dc.descriptionFen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
dc.description.abstractBu tez kapsamında katı oksit yakıt pilinin önemli bir sistem elemanı olan ve üzerlerinde akış kanalı bulunduran interkonnektörlere odaklanılmıştır. İnterkonnektörler, bu akış kanalları vasıtasıyla gazların homojen bir şekilde dağıtımını sağlarken, aynı zamanda membran elektrot grubunda üretilen akımın toplanmasını da sağlamaktadır. Bu akış kanallarının geometrisinin tasarımı; ısı, madde ve momentum aktarımlarını etkilediği için katı oksit yakıt pili performansı açısından oldukça önemli olmaktadır. Bu çalışmada yakınsak ve ıraksak akış kanalları tasarlanarak kanal geometrisinin sayısal optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarla doğrulanan model üzerinde yapılan optimizasyonlar neticesinde en yüksek performans, yakınsak tasarımlar arasında 0,211 W/cm2 maksimum güç yoğunluğu ile elde edilmiştir. Baz durum olarak değerlendirilen klasik akış kanal tasarımına sahip interkonnektörler için ise bu değer 0,153 W/cm2 olarak bulunmuştur. Hücre performansındaki ~%38 değerinde iyileşme, yeni akış alanı tasarımının sağladığı daha homojen madde ve akım yoğunluğu dağılımıyla açıklanmıştır.
dc.description.abstractIn this thesis, the interconnectors, which are one of the significant solid oxide fuel cell system elements and have flow channels, are focused. While interconnectors ensure a homogeneous distribution of gases through these flow channels, they are also employed to collect the current produced in the membrane electrode group. The design of the geometry of these flow channels is very important in terms of solid oxide fuel cell performance, since it affects the heat, mass and momentum transfers. In this study, convergent and divergent flow channels are designed and numerical optimization of the channel geometry is performed. As a result of the optimizations carried out on the model, which is verified by experimental studies, the highest performance is obtained with a maximum power density of 0.211 W/cm2 among the convergent designs. For interconnectors with classical flow channel design, which is considered as the base case, this value is found to be 0.153 W/cm2. The improvement in cell performance of ~38% is explained by the more homogeneous distribution of reactants and the resultant current density provided by the new flow field design.
dc.identifier.endpage92
dc.identifier.startpage1
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=RsTBl6RWK25OBMIKtIgYYYPEhcWAk7NaWm0PfdWuOm2wWQIV29tTHlAmcR9PnFhk
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11480/9631
dc.identifier.yoktezid758816
dc.language.isotr
dc.publisherNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
dc.relation.publicationcategoryTez
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.snmzKA_2024
dc.subjectMakine Mühendisliği
dc.subjectMechanical Engineering
dc.titleKatı oksit yakıt pilleri için akış alanı tasarımı ve optimizasyonu
dc.title.alternativeFlow field design and optimization for solid oxide fuel cells
dc.typeDoctoral Thesis

Dosyalar

Koleksiyon

Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Koleksiyonu