PEM (Proton geçirgen membranlı) elektrolizörlerde iki fazlı akışın teorik ve deneysel incelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2012
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
PEM elektrolizörlerin performansına etki eden çalışma sıcaklığı, basıncı ve su debisi gibi parametreler geniş bir aralıkta incelenmiş ve yüksek performanslı ve yüksek basınçta hidrojen üretebilen tek hücre ve stak geliştirilmiştir. Elektrolizör performansına etki eden en önemli parametrenin çalışma sıcaklığı olduğu tespit edilmiştir. 80oC çalışma sıcaklığında % 87 hücre ve % 85 stak verimine ulaşılmıştır. Nötron görüntüleme tekniği literatürde ilk defa PEM elektrolizörlere uygulanmış ve çalışma koşullarına göre faz dağılımı elde edilmiştir. Reaksiyon sonucu açığa çıkan gaz kabarcıklarının oluşum mekanizması gözlemlenmiş ve hücre içerisindeki faz dağılımı analiz edilmiştir. PEM elektrolizörlerde meydana gelen akışkanlar mekaniğini ve elektrokimyasal olayları temsil eden bir matematiksel model geliştirilmiş ve sayısal olarak çözülmüştür. Sayısal çözümün deneysel sonuçlarla örtüştüğü ve sonuçların elektrolizörlerde meydana gelen fiziksel ve elektrokimyasal olayları temsil ettiği gösterilmiştir.
The effects of parameters such as operating temperature, pressure and water flow rate on the performance of a PEM electrolyzer are investigated. Highly efficient high pressure single cell and stack are developed. The performance of the electrolyzer is found to be significantly affected by operating temperature. % 87 single cell efficiency and % 85 stack efficiency are achieved at 80 oC temperature. The neutron imaging technique was applied to the PEM electrolyzer for the first time in the literature for visualization the phase distribution depending on the operating conditions. The gas bubble evolution mechanism is visualized and the phase distribution over the active area is analyzed. A mathematical model which represents the fluid mechanics and electrochemical reactions was developed and used in numerical solutions. The model is found to satisfactorily agree with experimental results and captures main physical and electrochemical phenomenon in an electrolyzer.
The effects of parameters such as operating temperature, pressure and water flow rate on the performance of a PEM electrolyzer are investigated. Highly efficient high pressure single cell and stack are developed. The performance of the electrolyzer is found to be significantly affected by operating temperature. % 87 single cell efficiency and % 85 stack efficiency are achieved at 80 oC temperature. The neutron imaging technique was applied to the PEM electrolyzer for the first time in the literature for visualization the phase distribution depending on the operating conditions. The gas bubble evolution mechanism is visualized and the phase distribution over the active area is analyzed. A mathematical model which represents the fluid mechanics and electrochemical reactions was developed and used in numerical solutions. The model is found to satisfactorily agree with experimental results and captures main physical and electrochemical phenomenon in an electrolyzer.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Proton Geçirgen Membran (PEM) Elektrolizör, İki Fazlı Akış, Nötron Görüntüleme, Sayısal Çözümleme, Proton Exchange Membrane (PEM) Electrolyzer, Two Phase Flow, Neutron İmaging, Numerical Modeling
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Selamet, Ö. F. (2012). PEM (Proton geçirgen membranlı) elektrolizörlerde iki fazlı akışın teorik ve deneysel incelenmesi. (Doktora Tezi). Niğde Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde
