Geri Dön

İnsansız hava aracı için polimer elektrolit membran yakıt hücresi yığını geliştirilmesi

Development of polymer electrolyte membrane fuel cell stack for unmanned aerial vehicle

PDF İndir

  1. Tez No: 392197
  2. Yazar: GÖRKEM YALIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ, YRD. DOÇ. DR. LEVENT AKYALÇIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Sivil Havacılık, Chemical Engineering, Civil Aviation
  6. Anahtar Kelimeler: İnsansız hava aracı, Unmanned aerial vehicle
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Anadolu Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Polimer elektrolit membran yakıt hücreleri yüksek verimlilikleri, düşük operasyon sıcaklıkları, ihmal edilebilir gürültü ve titreşim değerleri, hızlı başlangıç cevabı, yüksek enerji yoğunluğu ve uzun menzil sağlaması açısından insansız hava araçlarının itki sistemleri için önemli bir adaydır. Bu çalışmada, öngörülen motorun çalışması için gerekli olan 12 V ve maksimum 32 A değerleri, tasarlanacak olan yakıt hücresinin bipolar plakaları, akış kanallarının geometrisi, yakıt hücresinin çalışma voltajını ve akımını belirlemede kullanılmıştır. Nafion 115 membran ve gaz difüzyon tabakası olarak SGL BC 10 karbon kağıt seçilmiştir. Katalizörlü yüzey için 0,5 mg Pt /cm2 olacak şekilde ultrasonik püskürtme yöntemi ile yüzey üzerine püskürtülmüştür. Sonrasında membran elektrot bileşkesi sandaviç şeklinde bir araya getirilmiştir. Kısa yakıt hücre yığınına geçilmeden önce tekli yakıt hücresinin testleri yapılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki yapılan deneyler ile beraber bilgisayar destekli analizin gerekliliği, yakıt hücre yığının oluşturulması aşamasına geçilmeden önce önemli bir adımdır. Ayrıca hücre içinde kullanılan sızdırmazlık elemanın seçimi, hücre çalışma koşulları ve verimlilik açısından oldukça hayati bir öneme sahiptir.

Özet (Çeviri)

The polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is one of the important candidate for unmanned aerial vehicle (UAV) propulsion system due to high efficiency, low operating temperature, negligible noise and vibration, quick start up, high specific energy density and providing long endurance. In this study, power requirements during take-off, cruise flight and manoeuvre were measured on ground test set up for brushless engine that has 12 V operational voltage and 32 A maximum current. These test results were used to calculate the maximum fuel cell operating voltage and current for a certain surface area of a PEM fuel cell. After all the number of bipolar plates, rib-channel geometry and graphite bipolar plate's thickness are determined for fuel cell operating voltage, current and dimensional limits. NafionTM115 membrane, SGL BC 10 carbon paper as a gas diffusion layer (GDL) are selected for membrane electrolyte assembly (MEA). The catalyst layer (CL) was ultrasonically sprayed over the GDL, having micro porous layer. Amount of the loaded catalyst was 0,5 mg Pt/cm2 for both anode and cathode. To have a MEA, membrane was sandwiched in between two electrodes.. The results of these studies show that validation between the CFD analyses and experiments are very crucial step. Furthermore sealing materials for fuel cell operating pressure and temperature are also important for PEMFC stack for UAV application.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    413240

    Development of air-breathing polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell for small uav application

    Küçük İHA uygulamaları için hava dolaşımlı polimer elektrolit zarlı yakıt hücre geliştirilmesi

    NOOR UL HASSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Şehir Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHADIR TUNABOYLU

  2. Tez No

    316526

    İnsansız hava araçları için PEM tipi yakıt pili üretilmesi ve test edilmesi

    Novel manufacturing and testing processes of PEM fuel cells for unmanned aerial vehicles

    LEVENT SEMİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    EnerjiTobb Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. MEHMET SANKIR

    YRD. DOÇ. NURDAN DEMİRCİ SANKIR

  3. Tez No

    381827

    Adaptive control of a novel tilt-roll rotor quadrotor UAV

    Adaptif dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü

    ABDULKERİM FATİH ŞENKUL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ

  4. Tez No

    224059

    Design and performance analysis of a mini unmanned coaxial helicopter

    İnsansız eşeksenli mini helikopterin tasarım ve performans analizi

    BELKIS ERZİNCANLI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. RÜSTEM ASLAN

  5. Tez No

    350452

    Design and control of an autonomous blimp

    Otonom hava aracı (Zeplin) tasarımı ve kontrolü

    ERTUĞRUL BAYRAKTAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

Geri Dön