Pem elektrolizörlerin performansına etki eden parametrelerin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of parameters that effect the performance of pem electrolyzers
- Tez No: 332243
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT D. MAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Niğde Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada PEM (proton exchange membrane) elektrolizör hücresinde meydana gelen fiziksel ve elektrokimyasal olaylar ve su debisi, akım yoğunluğu, sıcaklık gibi çalışma parametrelerinin hücre performansına etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Elektroliz hücresinde akış, kütle transferi, şarj korunumu ve elektrokimyasal olayları karakterize eden denklemler COMSOL akışkanlar mekaniği yazılımı ile çözülmüştür. Sayısal sonuçlar kanal boyunca oksijen ve hidrojen konsantrasyonlarının arttığını göstermiştir. Hidrojen üretimi 1.48 V? da başlarken akım yoğunluğu arttıkça hidrojen üretiminin de arttığı bulunmuştur. Matematiksel model sonuçlarının doğrulanması için bir deneysel düzenek kurulmuş farklı koşullar altında elektrolizör performansı ölçülmüştür. Ölçülen sonuçlar sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış özellikle yüksek akım yoğunluklarında matematiksel modelin deneysel sonuçları tahminde yetersiz kaldığı görülmüştür. Bu durumun modelde yapılan eş sıcaklık kabulünden kaynaklandığı değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, physical and electrochemical phenomena occurred within the proton exchange membrane (PEM) electrolysis cell and the effects of some operating parameters such as water mass flow rate, current density and temperature on the cell performance were investigated numerically. The equations which characterize flow, mass transfer, conservation of charge and electrochemical reactions were solved by using COMSOL fluid mechanics software. Numerical results show that hydrogen and oxygen concentrations increase along the electrolyser channel. While hydrogen production initiates after 1.48 V, the production enhances at higher current densities. An experimental set-up was established to verify the numerical results and electrolyser performance was measured depending on various operating conditions. The numerical results compared with measured experimental data. It is sound that while the model satisfactorily agrees with experimental data at low current densities, it deviate at high current densities mainly because of isothermal assumption employed.
Benzer Tezler
- PEM (Proton geçirgen membranlı) elektrolizörlerde iki fazlı akışın teorik ve deneysel incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of two phase flow in proton exchange membrane (PEM) electrolyzer
ÖMER FARUK SELAMET
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REFİK KAYALI
PROF. DR. MAHMUT DURSUN MAT
- PEM elektrolizörlerin manyetik alan altındaki çalışma performansının incelenmesi ve katalizör geliştirilmesi
Investigation the performance of PEM water electrolyzers under magnetic field anddevelopment of electrocatalyst
MEHMET FATİH KAYA
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN KAYATAŞ DEMİR
- Lıfe cycle assessment of green hydrogen productıon vıa electrolysıs
Elektroliz yoluyla yeşil hidrojen üretiminin yaşam döngüsü değerlendirmesi
HAKAN ÇAMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI İŞLER KAYA
- Conceptual design and exergy based sustainability performance evaluation of an integrated wind-to-hydrogen energy system with 20 MW electrolyzer
Rüzgar enerjisi destekli 20 MW elektrolizörlü hidrojen enerji sisteminin kavramsal tasarimi ve ekserji temelli sürdürülebilirlik performans değerlendirmesi
ALİ EREN ALUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Effects of porous transport layers on the performance of PEM water electrolyzers
Gözenekli taşıyıcı tabakaların PEM su elektrolizörlerinin performansına etkisi
DENİZ BUSE ALTINDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SUHA YAZICI