PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ

Öz Yakıt pili teknolojisi, hidrojen enerjisini en ekonomik ve verimli kullanan teknolojilerden bir tanesidir.Kullandığı yakıt ve üretebildiği güç miktarı bakımından çeşitli yakıt pilleri mevcuttur. Bu yakıt pilleri içerisindeen çok polimer elektrolit membranlı yakıt pillerinin (PEMYP) gelecek vaad ettiği öngörülmektedir. Buçalışmada tek hücreli bir polimer elektrolit membranlı yakıt pili Comsol Multiphysics programı kullanılarak ikiboyutlu olarak modellenmiştir. Akışa paralel kesitte model oluşturulmuştur. Akış kanalına farklı geometrilerdeengeller konularak daha fazla yakıtı reaksiyona zorlamak hedeflenmiştir. Bu şekilde ideal performansdeğerlerine yakın akım ve güç yoğunlukları oluşturulmaya ve kayıplar en aza indirilmeye çalışılmıştır. Sınırkoşulları olarak değişik hız değerleri girilmiştir. Ayrıca çıkış sınır şartları için farklı basınç değerleri verilerekperformans etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu görülmüştür ki; giriş hızının artması, çıkış basıncınınartması, katot tarafındaki sınır şartlarına anoda göre daha fazla oksidant beslenmesi ve kanal boyunca bulunanengellerin derinliğinin artması sonrasında yakıt hücresi performansı artmıştır.

Kaynakça

Gurau, V., Liu, H. And Kakac, S., Two-

Dimensional Model for Proton Exchange

Membrane Fuel Cells, AIChE Journal, 44,

-2422, 1998.

Dutta S., Shimpalee S., Vanzee W.J., Threedimensional

numerical simulation of straight

channel PEM fuel cells, J. Applied

Electrochemistry,(30) 135-146, 1999.

He, W., Yi, J.S. and Nguyen, T.V., Two-Phase

Flow Model of the Cathode of PEM Fuel Cells

Using Interdigitated Flow Fields, AIChE

Journal, 46, 2053-2064, 2000.

Um, S. and Wang, C.Y., Three-dimensional

analysis of transport and electrochemical

reactions in polymer electrolyte fuel cells,

Journal of Power Sources, 125, 40–51, 2004.

Guvelioglu, G.H. and Stenger, H.G.,

Computational fluid Dynamics modeling of

polymer electrolyte membrane fuel cells, Journal

of Power Sources, 147, 95–106, 2005.

Hermann, A., Chaudhuri, T., Spagnol, P.,

International Journal of Hydrogen Energy, 30,

, 2005.

Shimpalee, S., Van Zee, J.W., ‘’Numerical

Studies on Rib & Channel Dimension of Flow

Field on PEMFC Performance’’, International

Journal of Hydrogen Energy, 80-102, (2006).

Soo Kim, G., Sui, P.C., Shah, A.A., Djilali, N.,

Reduced-dimensional models for straight-channel

proton exchangemembrane fuel cells, Journal of

Power Sources, 195, 3240-3249, 2010.

Lobato, J., Canizares, P., Rodrigo, M.A., Pinar,

J.F., Mena, E., Ubeda, D., Three-dimensional

model of a 50 cm2 high temperature PEM fuel

cell. Study of the flow channel geometry

influence, International Journal of Hydrogen

Energy, xxx, i-ii, 2010.

Larminie, J., Dicks, A., Fuel Cell Systems

Explained, Wiley, 2003.

Hoogers, G., Fuel Cell Technology Handbook,

CRC Press, 2002.

Kakaç, S., Vasiliev, L., Pramuanjaroenkij, A.,

Mini-Mikro Fuel Cell Fundamentals and

Applications, Springer, 2007.

Barbir, F., PEM Fuel Cells:Theory and

Practice, Elsevier Academic Press, 2005.

EG&G Technical Services, Inc., Fuel Cell

Handbook(Seventh Edition), U.S. Department

of EnergyOffice of Fossil EnergyNational Energy

Technology Laboratory, 2004.

EG&G Services Parsons, Inc. Science

Applications International Corporation, Fuel Cell

Handbook (Fifth Edition), U.S. Department of

Energy Office of Fossil Energy National Energy

Technology Laboratory, 2000.

Ağar, E., 2010, 2-D Modeling of a Proton

Exchange Membrane Fuel, Yüksek Lisans Tezi,

O.D.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.

Bıyıkoğlu, A., Yakıt Hücerelerinin Tarihsel

Gelişimi,Çalışma Prensipleri Ve Bugünkü

Durumu, G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, 16(3),

-542, 2003.

Barbir, F., Fuel cell basic chemistry,

electrochemistry and thermodynamics. In Mini-

Micro Fuel Cells: Fundamentals and

Applications, pages 13–26, 2008.

“Elektrik İşleri Etüd İdaresi” erişim adresi:

http://www.eie.com/, erişim tarihi: 26 Nisan

-

“Fuel Cell Online, Fuel Cell Information” erişim

adresi: http://www.fuelcells.org/, erişim tarihi: 28

Temmuz 2010.

“U.A. Department of Energy, Energy Efficiency

& Renewable Energy” erişim adresi:

http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcel

ls/fuelcells/fc_types.html, erişim tarihi: 26 Nisan

-

“The National Institute of Standards and

Technology (NIST)” erişim adresi:

http://physics.nist.gov/MajResFac/NIF/pemFuelC

ells.html erişim tarihi : 26 Nisan 2010.

Scientific Computing World erişim adresi:

http://www.scientificcomputing.

com/scwjanfeb03fuelcell.html erişim

tarihi:20 Temmuz 2010.

Robalinho, E., Cunha, E.F., Andrade, A.B.,

Bejarano, M.L.M., Linardi, M., Cekinski, E.,

COMSOL Modelling and Simulation of PEM

Fuel Cell’s Flow Channels, Excerpt from the

Proceedings of the COMSOL Conference,

Boston, U.S.A., 2007.

Siegel, C., Review of computational heat and

mass transfer modeling in polymer-electrolytemembrane

(PEM) fuel cells, Energy, 33,1331–

, 2008.

Mehta, V. and Cooper, J., Review and analysis of

pem fuel cell design and manufacturing, Journal

of Power Sources, 114,32–53, 2003.

Tsuchiya, H. and O Kobayashi, O., Mass

production cost of pem fuel cell by learning

curve, International Journal of Hydrogen

Energy, 29,985–990, 2004.

Li, X. and Sabir, I., Review of bipolar plates in

pem fuel cells: Flow-field designs, International

Journal of Hydrogen Energy, 30,359–371,

-

Hermann, A., Chaudhuri, T. and Spagnol, P.,

Bipolar plates for pem fuel cells: A review,

International Journal of Hydrogen Energy,

,1297–1302, 2005.

Tawfik, H., Hung, Y. and Mahajan, H., Metal

bipolar plates for pem fuel cell—a review,

Journal of Power Sources, 163,775–767, 2007.

Wind, J., Spah, R., Kaiser, W. and Böhm, G.,

Metallic bipolar plates for pem fuel cells,

Journal of Power Sources, 105,256–260, 2002.

Xing, Q.X., Lum, K.W., Poh, H.J.,Wu, Y.L.,

Geometry optimization for proton-exchange

membrane fuel cells withsequential quadratic

programming method, Journal of Power

Sources, 186, 10–21, 2009.

Comsol Multiphysics. Proton exchange

membrane fuel cell. In Chemical Engineering

Module Model Library, Comsol, 2009.

Comsol Multiphysics. Chemical Engineering

Module User’s Guide. Comsol, 2008.

“General Motors Company” resmi internet sitesi

erişim adresi:

http://www.gm.com/vehicles/innovation/fuelcells/

erişim tarihi: 28 Temmuz 2010.

Sankır, M., PhD Dissertation, 2005.

K. Broka, P. Ekdunge, Modelling the PEM fuel

cell cathode, Journal of Applied

Electrochemistry, 27:281-289, 1997.

K. Dannenberg, P. Ekdunge and G. Lindbergh,

Mathematical model of the PEMFC, Journal of

Applied Electrochemistry 30:1377–1387, 2000.

Kaynak Göster

Bibtex @ { gazimmfd88766, journal = {Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi}, issn = {1300-1884}, eissn = {1304-4915}, address = {}, publisher = {Gazi Üniversitesi}, year = {2013}, volume = {26}, pages = {0 - }, doi = {}, title = {PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ}, key = {cite}, author = {Eki̇z, Ahmet and Camcı, Talha and Türkmen, İbrahim and Sankır, Mehmet and Uslu, Sıtkı and Baker, Derek K. and Ağar, Ertan} }
APA Eki̇z, A , Camcı, T , Türkmen, İ , Sankır, M , Uslu, S , Baker, D , Ağar, E . (2013). PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ . Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi , 26 (3) , .
MLA Eki̇z, A , Camcı, T , Türkmen, İ , Sankır, M , Uslu, S , Baker, D , Ağar, E . "PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ" . Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 26 (2013 ): <
Chicago Eki̇z, A , Camcı, T , Türkmen, İ , Sankır, M , Uslu, S , Baker, D , Ağar, E . "PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 26 (2013 ):
RIS TY - JOUR T1 - PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ AU - Ahmet Eki̇z , Talha Camcı , İbrahim Türkmen , Mehmet Sankır , Sıtkı Uslu , Derek K. Baker , Ertan Ağar Y1 - 2013 PY - 2013 N1 - DO - T2 - Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 0 EP - VL - 26 IS - 3 SN - 1300-1884-1304-4915 M3 - UR - Y2 - 2020 ER -
EndNote %0 Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ %A Ahmet Eki̇z , Talha Camcı , İbrahim Türkmen , Mehmet Sankır , Sıtkı Uslu , Derek K. Baker , Ertan Ağar %T PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ %D 2013 %J Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi %P 1300-1884-1304-4915 %V 26 %N 3 %R %U
ISNAD Eki̇z, Ahmet , Camcı, Talha , Türkmen, İbrahim , Sankır, Mehmet , Uslu, Sıtkı , Baker, Derek K. , Ağar, Ertan . "PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 26 / 3 (Şubat 2013): 0- .
AMA Eki̇z A , Camcı T , Türkmen İ , Sankır M , Uslu S , Baker D , Ağar E . PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2013; 26(3): 0-.
Vancouver Eki̇z A , Camcı T , Türkmen İ , Sankır M , Uslu S , Baker D , Ağar E . PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2013; 26(3): 0-.
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: Gazi Üniversitesi

174.4b 83.4b

Sayıdaki Diğer Makaleler

YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN–ODUN KARIŞIMLARININ BİRLİKTE PİROLİZİ

Tuba ERŞEN, Dursun PEHLİVAN

YAPAY GÖRME SİSTEMLERİ İÇİN GELİŞTİRİLEN GAUSS DAĞILIMI TABANLI YENİ BİR ADAPTİF SİMÜLASYON ALGORİTMASI

Mustafa ÖZDEN, İrfan KARAGÖZ

PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ

Ahmet EKİZ, Talha CAMCI, İbrahim TÜRKMEN, Mehmet SANKIR, Sıtkı USLU, Derek K. BAKER, Ertan AĞAR

İKİ EKSENLİ YÜKLENMİŞ VE ORTASINDA ELİPTİK DELİK BULUNAN PLAKANIN DELİK GEOMETRİSİNE VE EĞİMİNE GÖRE GERİLME YOĞUNLUĞU FAKTÖRÜNÜN HESAPLANMASI

Tamer T. ÖZBEN, Nurettin ARSLAN, Mahmut ÖZBAY

EŞİT GENİŞLİKLİ AYRIKLAŞTIRMA YÖNTEMİNE DAYALI YENİ BİR ÖZELLİK ÇIKARTMA YAKLAŞIMI VE YAPAY SİNİR AĞI KULLANARAK EPİLEPTİK ATAK TESPİTİ

Umut ORHAN, Mahmut HEKİM, Mahmut ÖZER

SİSMİK TABAN İZOLASYONU UYGULAMASI İÇİN TARİHİ ŞEHZADE MEHMET CAMİSİNİN DİNAMİK ANALİZİ

Asena SOYLUK, M. Emin TUNA

DÜZENSİZ BİNALARDA SİSMİK TABAN İZOLATÖRÜ UYGULAMASININ MİMARİ TASARIMA ETKİSİ

Asena SOYLUK, M. Emin TUNA

PETRODİZEL VE KANOLA BİYODİZELİ PERFORMANS VE EMİSYON KRİTERLERİNİN MANGAN ESASLI KATKI MADDELERİYLE GELİŞTİRİLMESİ

İsmet ÇELİKTEN, Metin GÜRÜ

AMORTİSÖR SÖNÜMLEME ÖZELLİĞİNE GÖRE DEĞİŞEN FREN BASINCI İLE ABS KONTROL PARAMETRELERİ ARASINDAKİ ETKİLEŞİMİN FREKANS TEPKİ FONKSİYONU İLE İNCELENMESİ

Hakan KÖYLÜ, Ali ÇINAR, Mehmet UÇAR

YAPAY ARI KOLONİSİ ALGORİTMASI TABANLI KARARLI GÜÇ SİSTEMİ DENGELEYİCİSİ TASARIMI

İbrahim EKE, M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU, İlhan KOCAARSLAN