Su üstü savaş gemisinde NATO F-76 dizel yakıtlı katı oksitli yakıt pili sistemi tasarımı ve analizi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2009
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Katı oksitli yakıt pilleri, yüksek sıcaklıklarda çalışan seramik tipte yakıt pilleridir. Yakıt pilleri, su üstü gemilerde elektrik gücü üretimi için büyük bir potansiyel sağlar. Günümüzde savaş gemileri, F-76 deniz dizel yakıtını kullanmaktadır. Bu çalışmada, bir su üstü savaş gemisinde 120 kW güçte bir yardımcı makina olarak F-76 dizel yakıtlı katı oksitli yakıt pili sistemi tasarlanmış ve termodinamik analizi yapılmıştır. Analizde gerçek gazlara ait termodinamik özelikler, Java programı kullanılarak hesaplanmıştır. Yakıt pili sistemi, dizel-elektrik jeneratör grubu ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, sistemin diğer bileşenleri ile ısı değiştiricilerin tasarımları yapılmıştır. Bu çalışmada, NATO F-76 dizel yakıtlı katı oksitli yakıt pili sisteminde kullanılan ototermal reaktörün kimyasal kinetik modellemeye dayalı optimizasyonu yapılmıştır. Termodinamik hesaplamalar, model yakıt olarak n-tetradecane (C14H30) kullanılarak, ticari hesaplama aracı Comsol Reaction Engineering Lab. programı ile yapılmıştır. Çalışmada iki tip reaktör modeli seçilmiştir. Sabit hacimli sürekli karıştırmalı tank reaktörü (CSTR) ve boru tipi reaktör (PFR). Gaz fazındaki reaktant akışkanlar, ideal gaz kabul edilmiştir. NATO F-76 dizel yakıtının dönüştürülmesi ile elde edilen hidrojence zengin gaz ile çalışan üç boyutlu izotermal bir SOFC modeli geliştirilmiştir. Modelde, elektrokimyasal ve kimyasal reaksiyonlara bağlı momentum, kütle ve yük taşınımı kabul edilmiştir. Model, sonlu elemanlar metoduna dayalı kısmi diferansiyel denklem çözücüsü COMSOL 3.5’da uygulanmıştır. Model sonuçları, literatürden alınan deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Yakıt pilleri, Katı oksitli yakıt pili sistemi, Dizel yakıtlar, Termodinamik analiz, Yakıt dönüştürücü, Modelleme, Fuel cells, Solid oxide fuel cell system, Diesel fuels, Reformer, Thermodynamic analysis, Modelling, Makina Mühendisliği A.B.D.
