Yazar "Cellek, Muhammed Salih" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • [ X ]
    Öğe
    Investigation of the Effects of Working Conditions on Performance of Planar and Cylindrical Proton Exchange Membrane Fuel Cells
    (Wiley-V C H Verlag Gmbh, 2023) Cellek, Muhammed Salih; Demircan, Tolga
    In this study, the effects of varying operating conditions on cell performance in cylindrical and planar PEM (Proton Exchange Membrane) fuel cells with equal geometrical properties are investigated numerically. For this purpose, planar and cylindrical fuel cells are analyzed and the changes in performance are compared with each other. In particular, by increasing the temperature from 363 to 373 K, the current density decreases by & AP;50%. When the pressure is increased from 1 atm to 1.2 atm, the current density increases by 20% and 2% in cylindrical and planar fuel cells, respectively. When the stoichiometric ratio is increased from 1 to 1.5, the current density increases by 25% and 32% for cylindrical and planar fuel cells, respectively. However, it decreases slightly after 1.5 value of the stoichiometric ratio. As a result, it is seen that temperature has a more significant effect on fuel cell performance than other operating conditions. It can be said that the planar fuel cell can operate with more stable performance than the cylindrical fuel cell when the temperature and pressure are changed. However, in the case of changing the stoichiometric ratio, there is no significant difference in the operating performance of both fuel cells.
  • [ X ]
    Öğe
    PEM yakıt hücresi geometrilerinin ve çalışma parametrelerinin performansa etkilerinin sayısal incelenmesi
    (Kırıkkale Üniversitesi, 2024) Cellek, Muhammed Salih; Demircan, Tolga
    Bu çalışmada değişen yakıt hücresi geometrilerinin ve çalışma koşullarının yakıt hücresi performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu doğrultuda literatürde geleneksel tasarım olarak ifade edilen düzlemsel tasarıma sahip yakıt hücresine alternatif nitelikte olabilecek 5 farklı geometriye sahip yakıt hücresi tasarlanmıştır. Bu sayede yakıt hücresinin kullanım yeri ile çalışma ortamı dikkate alınarak performans açısından düzlemsel tasarıma alternatif olabilecek geometrilerin literatüre kazandırılması amaçlanmıştır. Tasarımı yapılan yakıt hücrelerinin performanslarının sağlıklı bir şekilde kıyaslanabilmesi için yakıt hücrelerinin her bir bileşeninin geometrik boyutları ile özellikleri eşdeğer olacak şekilde alınmıştır. Analizler hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı ANSYS Fluent programının PEMFC modülü kullanılarak sayısal olarak yapılmıştır. Sayısal analizler dört farklı kısma ayrılarak yürütülmüştür. İlk kısımda tasarımı yapılan düzlemsel, silindirik, üçgen, dörtgen, beşgen ve altıgen yakıt hücrelerinin sabit sıcaklık, basınç ve stokiyometrik oranlarda gösterdiği performans ayrı ayrı incelenerek model geometri değişiminin yakıt hücresi performansı üzerindeki etkisi ortaya konulmuştur. İkinci kısımda yalnızca sıcaklık değeri değiştirilerek sıcaklık değişimlerinin yakıt hücreleri performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Üçüncü kısımda; yalnızca basınç değeri değiştirilerek basıncın etkisi, dördüncü kısımda ise yalnızca stokiyometrik oran değiştirilerek stokiyometrik oranın tasarımı yapılan yakıt ? hücreleri performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Her bir kısımda yakıt hücreleri için polarizasyon eğrileri elde edilmiştir. Bunun yanı sıra değişen çalışma koşulları altında farklı geometrilerdeki yakıt hücrelerinde gerçekleşen performans değişimleri ortaya konulmuştur. Böylece hangi model geometrisinin değişen çalışma koşullarında daha stabil performans gösterdiği bulunmuştur. Ayrıca sayısal analizler neticesinde elde edilen sıcaklık, hidrojen kütle kesri, oksijen kütle kesri ve su kütle kesri dağılımları da incelenerek yakıt hücrelerinde gerçekleşen performans değişimleri elde edilen dağılımlar ile birlikte yorumlanmıştır. Yürütülen çalışma neticesinde; belirli çalışma şartlarında en yüksek akım yoğunluğu değerine silindirik yakıt hücresinde, en yüksek güç değerine düzlemsel yakıt hücresinde, en düşük akım yoğunluğu ve güç değerine ise üçgen yakıt hücresinde ulaşılmıştır. Ayrıca sıcaklık değişimlerinin yakıt hücresi performansı üzerindeki etkisinin basınç ve stokiyometrik oranın etkisine kıyasla daha fazla olduğu, sıcaklık değerinin özellikle 363 K'in üzerine çıkmasıyla beraber yakıt hücreleri performanslarında %44-%51 oranında düşüşün meydana geldiği, basınç değerinin 1,4 atm, stokiyometrik oranın ise 1,5'in üzerine çıkmasıyla birlikte ise yakıt hücresi performans değerlerindeki değişimin oldukça sınırlı değerde kaldığı sonucu elde edilmiştir. Bununla birlikte değişen çalışma koşullarında en düzenli performans değişimi düzlemsel yakıt hücresinde, en düzensiz performans değişimi ise üçgen yakıt hücresinde elde edilmiştir. Sonuç itibarıyla yakıt hücresinin kullanılacağı cihazın geometrik yapısı ile yakıt hücresinin çalışacağı ortamın koşulları dikkate alındığında; silindirik, dörtgen, beşgen ve altıgen tasarımların düzlemsel tasarıma alternatif olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Hidrojen, PEM Yakıt Yakıt Hücresi, Yakıt Hücresi Tasarımı, Enerji, Performans Değişimi, Sayısal Analiz, ANSYS Fluent