PEM YAKIT HÜCRESİ PERFORMANSI ÜZERİNE ANİZOTROPİK ELEKTRİKSEL İLETKENLİK VE DİRENÇ ETKİLERİNİN DENEYSEL VE SAYISAL ARAŞTIRILMASI
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Mert TAŞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gülşah ELDEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasının amacı, yakıt hücresi çalışma parametrelerinden sıcaklık, bağıl nem ve sıkıştırma basıncının gaz difüzyon tabakası ve mikro-gözenekli gaz difüzyon tabakasının elektriksel iletkenlikleri üzerine etkilerini araştırmaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için deneysel bir düzenek kurulmuş ve farklı sıcaklık (50 oC, 60 oC, 70 oC, 80 oC), bağıl nem (%70 BN, %80 BN, %90 BN, %100 BN) ve sıkıştırma basıncı (2 bar, 4 bar, 6 bar, 8 bar) değerleri için tabakalardaki anizotropik elektriksel iletkenlikler ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre sıcaklık ve sıkıştırma basıncı arttıkça, her iki difüzyon tabakasının düzlem normalindeki elektriksel iletkenliklerin arttığı ancak düzlem yüzeyindeki iletkenliklerin pek değişmediği görülmüştür. Bağıl nemin değişimi ise her iki difüzyon tabakası için düzlem yüzeyindeki iletkenlikleri daha fazla etkilemiştir. Ayrıca çalışmada elde edilen elektriksel iletkenlik değerleri, geliştirilen üç boyutlu sayısal modele entegre edilmiştir. Sayısal modelleme ile rib bölgelerindeki akım yoğunluğu, performans analizleri ve anot ile katot gaz difüzyon tabakalarındaki akım yoğunluğu dağılımları incelenmiştir. Hücre çalışma parametrelerinden sıcaklık, sabit bağıl nem ve sıkıştırma basıncı koşullarında artırıldığında, rib bölgelerindeki akım yoğunluğu, tersinmez ısı kayıpları ve hücre performansı artmıştır. Sabit sıcaklık ve sıkıştırma basıncı koşullarında bağıl nem değeri artırıldığında, rib bölgelerindeki akım yoğunluğu, tersinmez ısı kayıpları ve hücre performansı artmıştır. Sabit sıcaklık ve bağıl nem koşullarında sıkıştırma basıncı artırıldığında ise rib bölgelerindeki akım yoğunluğu, tersinmez ısı kayıpları ve hücre performansında kayda değer gelişme görülmemiştir. Anahtar Kelimeler: PEM yakıt hücresi, gaz difüzyon tabakası, bağıl nem, sıcaklık, anizotropik direnç ölçümü, anizotropik üç boyutlu modelleme