Doğrudan borhidrür yakıt pilinde akış kanalı geometrisi ve yakıt debisinin basınç düşümüne etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖZDE MENTEŞE

Danışman: Cenk Çelik

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Yakıt pillerinin ağırlık ve maliyet bakımından büyük bir kısmını kapsayan bipolar plakalar yakıt pilleri için önemli bir sitem elemanıdır. Bipolar plakaların akış alanı geometrilerinin seçimi ve optimizasyonu yakıt pili performansını doğrudan etkilemektedir. Akış kanallarında meydana gelen basınç düşüşü davranışının yakıt pili performansı üzerine önemli etkileri vardır. Bu tez kapsamında doğrudan borhidrür yakıt pilinde kullanılmak üzere farklı geometrilerde akış kanalları oluşturulmuş ve oluşturulan her bir akış kanalına belirli debilerde deneyler yapılarak basınç düşüşü davranışı incelenmiştir. Bu amaçla 3 adet pin tip, 3 adet serpantin tip ve 3 adet paralel tip akış kanalı geometrisi SOLIDWORKS yazılımında oluşturulmuş, oluşturulan CAD datası CNC tezgahta 10cmx10cm bir polikarbonat plaka üzerine işlenmiştir. İşlenen akış kanallarının her biri basınç düşümü ölçümü için oluşturulan deney düzeneğinde belirli debiler (3ml/dk, 6ml/dk, 9ml/dk, 12ml/dk ve 15ml/dk) ile test edilmiştir. Deney sonuçlarından her 3 tip akış kanalı için de artan debi ile basınç düşümünün arttığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte paralel akış kanalında artan kanal arası mesafe ile basınç düşümünün arttığı görülmüştür. Serpantin akış kanalında kanal genişliğinin ve kanallar arası mesafenin azalması ile basınç düşümünün arttığı görülürken, kanal genişliğinin basınç düşümü üzerindeki etkisinin kanallar arası mesafeden daha belirgin olduğu görülmüştür. Pin akış kanallarında ise akış alanı oranı arttıkça basınç düşümünün azaldığı görülmüştür.