Çalışma parametrelerinin tek hücreli PEM yakıt pili performansına etkilerinin had metodu ile üç boyutlu incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MURAT KILIÇ

Danışman: Cenk Çelik

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, PEM yakıt pilleri hakkında genel bilgiler verilmiş ve temel yakıt pili denklemleri açıklanmıştır. Simülasyon çalışmaları kapsamında, izotermal olmayan, üç boyutlu, yatışkın durumda, iki fazlı ve tek kanallı PEM yakıt pili modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen modele ait HAD simülasyonları, Ansys Fluent yazılımı kullanılarak sonlu hacimler yöntemi ile çözdürülmüştür. Geliştirilen model, enerji, momentum, kütlenin korunumu, elektrokimyasal reaksiyonlar ve su taşınım olaylarını incelemiştir. Parametrik analizler optimum hücre çalışma koşullarının belirlenmesi için gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık, basınç, anot ve katot bağıl nemlilikleri ve stokiyometrik oranlar gibi parametreler, değişen hücre gerilimlerine göre incelenmiştir. Elde edilen verilere göre her bir parametre için polarizasyon ve güç yoğunluğu eğrileri oluşturulmuştur. Elde edilen karşılaştırmalı veriler ile optimum hücre çalışma koşulları belirlenmiştir. Modelleme sonuçları deneysel çalışmalar ile doğrulanarak oluşturulan modelin geçerliliği ispatlanmıştır.