文章基本信息

标题：PROTON ELEKTROLİT MEMBRANLI (PEM) ELEKTROLİZÖRÜN SAYISAL İNCELENMESİ VE DENEYSEL DOĞRULANMASI
本地全文：下载
作者：Ömer GENÇ ; Mehmet Ali KALLİOĞLU
期刊名称：Mühendislik Bilimleri Dergisi
印刷版ISSN：2147-012X
出版年度：2018
卷号：7
期号：1
页码：370-380
语种：Turkish
出版社：Niğde Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dekanlığı
摘要：Bu çalışmada Proton Elektrolit Membranlı (PEM) elektrolizör hücresinde meydana gelen fiziksel ve elektrokimyasal olaylar ve hücre voltajı, akım yoğunluğu gibi çalışma parametrelerinin hücre performansına etkileri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Elektroliz hücresinde akış, kütle transferi, şarj korunumu ve elektrokimyasal olayları karakterize eden denklemler COMSOL Multiphysics ticari yazılımı ile çözülmüştür. Deney düzeneğinde 50 cm 2 aktif alana sahip membran elektrot grubu (MEG) kullanılırken, anotta gözenekli titanyum, katotta gaz difüzyon tabakası olarak karbon kâğıt kullanılmıştır. Ölçülen deneysel sonuçlar hesaplanan sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış, özellikle yüksek akım yoğunluklarında sayısal modelin hücre davranışını tahmininde öngörülen hata ile doğru sonuç verdiği görülmüştür. Bu durumun modelde yapılan eş sıcaklık kabulünden kaynaklandığı değerlendirilmiştir. Sayısal sonuçlar kanal boyunca oksijen ve hidrojen konsantrasyonlarının arttığını göstermiştir. Hidrojen üretimi 1,48 V ’da başlarken akım yoğunluğu arttıkça hidrojen üretiminin de arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca voltaj verimi sayısal çözümde 0,809 iken deneyselde 0,871 olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: PEM, elektrolizör, hidrojen üretimi, matematiksel modelleme, COMSOL
其他摘要：Bu çalışmada Proton Elektrolit Membranlı (PEM) elektrolizör hücresinde meydana gelen fiziksel ve elektrokimyasal olaylar ve hücre voltajı, akım yoğunluğu gibi çalışma parametrelerinin hücre performansına etkileri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Elektroliz hücresinde akış, kütle transferi, şarj korunumu ve elektrokimyasal olayları karakterize eden denklemler COMSOL Multiphysics ticari yazılımı ile çözülmüştür. Deney düzeneğinde 50 cm 2 aktif alana sahip membran elektrot grubu (MEG) kullanılırken, anotta gözenekli titanyum, katotta gaz difüzyon tabakası olarak karbon kâğıt kullanılmıştır. Ölçülen deneysel sonuçlar hesaplanan sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış, özellikle yüksek akım yoğunluklarında sayısal modelin hücre davranışını tahmininde öngörülen hata ile doğru sonuç verdiği görülmüştür. Bu durumun modelde yapılan eş sıcaklık kabulünden kaynaklandığı değerlendirilmiştir. Sayısal sonuçlar kanal boyunca oksijen ve hidrojen konsantrasyonlarının arttığını göstermiştir. Hidrojen üretimi 1,48 V ’da başlarken akım yoğunluğu arttıkça hidrojen üretiminin de arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca voltaj verimi sayısal çözümde 0,809 iken deneyselde 0,871 olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: PEM, elektrolizör, hidrojen üretimi, matematiksel modelleme, COMSOL