PEM YAKIT HÜCRESİNİN KATOD TARAFI PERFORMANSININ GELİŞTİRİLMESİ

ÖzetBu çalışmada, PEM yakıt hücresinin katod tarafı yitriya stabilize edilmiş zirkonya (YSZ) ile kaplanmış ve PEM yakıt hücresinin performansı deneysel olarak incelenmiştir.  2 gr YSZ+10 mL methanolden oluşan bir karışım hazırlanmıştır. PEM yakıt hücresinin katod tarafı spin metodu ile YSZ kaplanmıştır. Kaplamadan sonra membran 24 saat kurumaya bırakılmıştır. Deneylerde, kaplama öncesi ve kaplama sonrası akım yoğunluğu, gerilim yoğunluğu ve güç yoğunluğu performansları tespit edilerek birbiri ile mukayese edilmiştir. PEM yakıt hücresinin katod tarafı YSZ ile kaplandığında, çalışma süresinin arttığı tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Yitriya stabilize edilmiş zirkonya (YSZ); Yakıt hücresi; Polimer Elektrolit Membran (PEM); Membran. IMPROVEMENT OF PERFORMANCE OF CATHODE SIDE OF PEM FUEL CELL AbstractIn this study, performance of PEM was experimentally investigated coating on the cathode side of the PEM fuel cell was accomplished with the spinning method by using yttria-stabilized zirconia (YSZ). A solution having 2 gr YSZ+10 mL methanol was prepared. Then the cathode side of PEM fuel cell was cladded with YSZ by using spinning method. After coating, the membrane was left out to dry for 24 hours. In the experimental study, current density, voltage density and power density performances before and after coating have been recorded and then are compared to each other. The cathode side of PEM fuel cells coated with YSZ, the run-time was found to be increased.Keywords: Yttria-stabilized zirconia  (YSZ); Fuel cell; Polymer Electrolyte Membrane (PEM); Membrane

ELEKTROSPİN METODU İLE ÜRETİLEN ZnO NANO PARTİKÜL KATKILI PAN NANOFİBERLERİN ISIL İLETKENLİĞİNİN VE ELEKTRİKSEL İLETKENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ELEKTROSPİN METODU İLE ÜRETİLEN ZnO NANO PARTİKÜL KATKILI PAN NANOFİBERLERİN ISIL İLETKENLİĞİNİN VE ELEKTRİKSEL İLETKENLİKLERİNİN İNCELENMESİÖzetBu çalışmada, çinko oksit (ZnO) nano partiküllerle güçlendirilmiş olan Poliakrilonitril (PAN) nanofiberlerin ısıl iletkenlikleri ve elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Öncelikle, PAN+dimetilformamid (DMF) çözeltisi hazırlanmıştır. Bu çözeltide PAN ağırlıkça % 8 oranındadır. Ağırlıkça % 1, 3 ve 5 oranlarında PAN çözeltisine ZnO nano partiküller eklenmiştir. Hazırlanmış olan bu çözelti ile elektrospin işlemi kullanılarak, ZnO nano partikül katkılı PAN nanofiberler üretilmiştir. Elektrospin cihazı, 15 kV gerilimde, iğne ucu ile toplaç arasındaki mesafe 12 cm, besleme hızı 2 mL/h koşullarında çalıştırılmıştır. Saf PAN ve ZnO katkılı PAN nanofiberlerin ısıl iletkenlikleri ve elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Bu çalışmada, en fazla ısı iletim katsayısı ve elektriksel iletkenlik değeri sırasıyla, 5 Watt güç için 0,91 W/mK, 5.35x10-3 S/cm’dir. Bu değerler, % 5 ZnO nano partiküllü PAN nanofiberde oluşmuştur.Anahtar Kelimeler: Elektriksel iletkenlik, elektro-eğirme metodu, ısıl iletkenlik, nanofiber, nanopartikül, PAN.INVESTIGATION OF THERMAL CONDUCTIVITY AND ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF PAN NANOFIBERS CONTAINING ZnO NANOPARTICLES PRODUCED BY ELECTROSPINNING METHODAbstractIn this study, thermal conductivity and electrical conductivity of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers reinforced with zinc oxide (ZnO) nanoparticles were investigated. First, PAN+ dimethylformamide (DMF) solution was prepared. In this solution, PAN is 8 % by weight.  ZnO nanoparticles were added to the PAN solution at 1, 3 and 5% by weight. With this solution, PAN nanofibers with ZnO nanoparticles were produced by electrospin process. The electrospin device was operated at a voltage of 15 kV, the distance between the needle tip and the collector was 12 cm, the feed rate was 2 mL/h. Thermal conductivity and electrical conductivity of pure PAN and ZnO doped PAN nanofibers were investigated. In this study, the maximum thermal conductivity and electrical conductivity values are 0.91 W / mK for 5 Watt power and 5.35x10-3 S/cm, respectively. These values were obtained in PAN nanofiber with 5% ZnO nanoparticle.Keywords: Electrical conductivity, electro-spinning method, thermal conductivity, nanofiber, nanoparticle, PAN

7x7 CM2 MEMBRANLI MİKROBİYAL YAKIT HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

7x7 CM2 MEMBRANLI MİKROBİYAL YAKIT HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİÖzetMikroorganizmaları katalizör olarak kullanarak organik maddeleri direkt olarak elektrik enerjisine çevirebilen sistemler Mikrobiyal Yakıt Hücreleri (MYH)’dir. Bu çalışmada, 7x7 cm2 membranlı, aktif ve çökelme çamuru için farklı sıcaklıklarda (ΔTçamur-çevre = 10°C, 12 °C, 14 °C, 16 °C), düşük (0.8 L/dak) ve yüksek bubble etkisinde (3 L/dak), 10 farklı direnç için akım ve gerilim değerleri ölçülerek, MYH’sinin performansı incelenmiştir. Performans parametreleri, gücün akıma göre değişimi, gücün gerilime göre değişimi ve akımın gerilime göre değişimidir. Tüm deneysel sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, maksimum gerilim, aktif çamurda, yüksek bubble etkisinde, ΔTçamur-çevre= 16 °C’de, R =990 W’da, 0.366 V’tır. Maksimum güç aktif çamurda, düşük bubble etkisinde, ΔTçamur-çevre = 16 °C’de, R = 901 W’da 0.114 mW’tır.Anahtar Kelimeler: Güç, Membran, Mikrobiyal Yakıt Hücresi.INVESTIGATION OF EXPERIMENTAL PERFORMANCE OF 7x7 CM2 MEMBRANED MİCROBİAL FUEL CELL AbstractMicrobial fuel cells (MYH) are systems that can convert organic substances directly into electrical energy by using microorganisms as catalysts. In this study, at different temperatures (ΔTsludge -Tenvironmen= 10 ° C, 12 ° C, 14 ° C, 16 ° C), in effect of bubble low (0.8 L/min) and high bubble (3 L/min) the current and voltage values were measured for 10 different resistances and the performance of the MFC with 7×7 cm2 membrane was investigated for active sludge and sediment sludge. The performance parameters are the change in power versus current, the change in power versus voltage and the change in current versus current.  When all the experimental results are evaluated together, the maximum voltage is 0.366 V in the active sludge, in the high bubble effect, in the ΔTsludge-environment = 16 °C, in the R = 990. The maximum power is 0.114 mW in activated sludge, under low bubble effect, in the ΔTsludge-environment= 16 °C, in the R = 901 W.Keywords: Membrane, Microbial Fuel Cells, Power

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

HHO hücresi, suyu HHO (oksihidrojen) gazına çeviren bir cihazdır. Bu çalışmada HHO hücresinin performansı deneysel olarak incelenmiştir. Performans parametresi, farklı plaka kombinasyonlarında akım, gerilim ve sıcaklıktır. Deneysel çalışma süresi 10 dakika olarak belirlenmiştir. Deneylerde en yüksek sıcaklık olarak 38 Co tespit edilmiştir. Bu değer sistemin en yüksek akım değeri olan 5,3 amperde oluşmuştur. Aktif plaka alanının akım değerine oranı en fazla 0,1 A/cm2 olduğu gözlenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda gerilim değerinin aradaki boş plaka sayısı azaldıkça, düştüğü görülmüştür. Sistemde en iyi performans 11-4 kombinasyonunda olduğu tespit edilmiştir

HHO HÜCRE PERFORMANSININ BULANIK MANTIK YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ

Bu çalışmada, Hidroksi (HHO) hücre performansları, kural tabanlı Mamdani tipi bulanık modelleme tekniği ile gerilim, akım ve sıcaklık parametreleri bakımından modellenmiştir. Giriş parametreleri plaka sayısı ve zaman (t), çıkış parametreleri gerilim (V), akım (A) ve sıcaklık (oC); Kural Tabanlı Mamdani Tip Bulanık Mantık (KTMTBM) tarafından tanımlanmıştır. Giriş ve çıkış parametrelerinin sayısal verileri bulanıklaştırmıştır. Bunlar; çok çok düşük (L1), çok düşük (L2), düşük (L3), negatif orta (L4), orta (L5), pozitif orta (L6), yüksek (L7), çok yüksek (L8) ve çok çok yüksek (L9)’dır. Bu sistem için 2 giriş değeri bulunmakta ve her bir çıkış değeri için 9x9 matrisinden 81 kural olmak üzere toplam 243 kural elde edilmiştir. Sistemin girişi ile çıkışı arasındaki ilişkiyi tanımlayan ve bulanık mantık denetleyicinin davranışlarını tespit eden denetim kurallarının bir sonucu olarak, deneysel çalışmadan elde edilen her bir değer aynı zamanda bulanık mantık ile belirlenmiştir. Bulanık mantık yöntemiyle oluşturulan modelden elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışmada tespit edilen sonuçlar determinasyon katsayısı yöntemi (R2 ) kullanılarak karşılaştırılmıştır. R2 yönteminde, voltaj, akım ve sıcaklık için sırasıyla %98,29; %99,5; %96,47 değerleri tespit edilmiştir.Ayrıca, deneysel çalışmada yapılmamış değerler BM modeli sayesinde tahmin edilmiştir. Bu çalışma, HHO hücresinin performansının belirlenmesinde, bulanık mantık yönteminin başarıyla uygulanabildiğini göstermiştir

MİNİ KANALLARDA CU-SU NANO AKIŞKANIN SICAKLIK PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

MİNİ KANALLARDA CU-SU NANO AKIŞKANIN SICAKLIK PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİÖzetNanoakışkanlar, yüksek termofiziksel özellikleri ile saf akışkanlara kıyasla avantajlıdır. Son yarım yüzyıldır üretim teknolojisindeki hızlı gelişmeler, mikro boyuttaki ısı değiştiricilerinin yüksek hassasiyetle üretilmesi ve mikro ısı değiştiricilerinin farklı alanlarda kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Bu gelişmeler ısı transferini iyileştirme noktasında araştırmacıları sürekli yeni yöntemlere sevk etmektedir. Bu yöntemlerden birisi ise mevcut akışkana farklı partiküllerin eklenmesi ile akışkanın ısı transferi performansının arttırılmasıdır. Konvansiyonel akışkanın içerisine yüksek ısıl iletkenliğe sahip nano boyuttaki partiküllerin katılmasıyla elde edilen yeni tür ısı transferi akışkanlarına nanoakışkan ismi verilmektedir.  Katı bir metalin ısıl iletkenliği içine katıldığı temel akışkanınkinden daha yüksek olduğu için, metalik parçaların akışkan içerisine katılması karışımın ısıl iletkenliğini arttırmaktadır. Bu çalışmada, Cu-su nanoakışkanın sıcaklık performansının analizi üzerine deneysel çalışma yapılmıştır. 250 mm boyuttaki mini kanallarda nano Cu-su kullanılarak düşük ve yüksek debi, 2 mm ve 3mm çaplarda, 35 oC ve 40 oC parametrelerinde karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmada 0.2 lt/dk (düşük debi), 0.7 lt/dk (yüksek debi) olarak değerlendirilmiştir.  Nano Cu-su ile yapılan çalışmada, suya göre soğutma yönünde performansa etki ettiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Mini Kanal, Sıcaklık Performansı, Nanoakışkan, Nanopartikül.IN MINI CHANNELS THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF TEMPERATURE PERFORMANCE WITH USING CU-WATER NANO FLUIDAbstract          Nano fluids is advantageous with high thermodynamic properties compared to pure fluids. In the last half century, rapid developments in production technology, which allows high-precision production of the micro heat exchangers and the use of the micro heat exchangers in different areas. These developments point researchers to enhance new methods in improving the heat transfer. One of these methods is; to improve fluid's heat transfer by adding different particulates to the fluid. The nano fluids are the new type of heat transfer fluids that are made by adding nano particulates which has high thermal conductivity to a conventional fluid. Since the solid metal has a higher thermal conductivity than the basis fluid, the addition of the metallic particulates to the fluid increases the heat transfer of the mixture. In this study an experimental study was performed for analyzing the temperature performance of fluids with nano Cu-water. In the 250 mm length mini channels, nano cu-water was used to compare low and high flow rates at 2 mm and 3 mm channel diameter and 35oC and 40 oC temperatures. In this study, low and high flow rate was evaluated as 0.2 lt/min and 0.7 lt/min respectively. In the case of working with nano Cu-water, it was found that it affected the more better performance in the direction of cooling than water.Keywords: Mini Channel, Temperature Performance, Nanofluid, Nanoparticulate

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ KOŞULLARINDA LED RENKLERİNİN AYDINLATMADA GÜNEŞ ENERJİSİ GÜÇ PERFORMANSINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada, iç mekan aydınlatmalarında kullanılan, farklı renklerdeki ledlerin güç ihtiyaçları ve ışık şiddetleri incelenmiştir. Bu araştırma için Selçuk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölüm Başkanlığı koridoru seçilmiştir. Seçilen koridor için şerit ledler kullanılmış ve aydınlatma performansı incelenmiş. Aydınlatmada gerekli olan güç, güneş panellerinden sağlanmış ve gerekli güç miktarı, mavi ledlerde 3332 W kırmızı ledlerde 2736 W, yeşil ledlerde 1008 W ve beyaz ledlerde 600 W olduğu tespit edilmiştir. En fazla güç ihtiyacı mavi renkli şerit ledlerde, en az güç ihtiyacı ise beyaz renkli şerit ledlerde oluşmuştur. Elektrik enerjisinin, güneş panellerinden elde edildiğinde, aydınlatmada beyaz led uygulamaları için daha az güneş paneli sayısına ihtiyaç duyulacağı bu çalışma ile tespit edilmişti

ANOT TARAFI ELEKTROSPİN METODU İLE YSZ+SDC+NaCaNiBO İLE KAPLANMIŞ PEM YAKIT HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Bu çalışmada, PEM yakıt hücresinin anot tarafı elektrospin yöntemi ile YSZ+SDC+NaCaNiBO ile kaplanmış ve  PEM yakıt hücresinin performansı deneysel olarak incelenmiştir. 0,1 gr YSZ; 0,1 gr SDC ; 0,1gr NaCaNiBO; 10 mL methanol ile bir solüsyon hazırlanmıştır. Bu solüsyondan alınarak elektrospin şırıngasına konulmuş ve elektrospin metodu ile PEM yakıt hücresinin hidrojen tarafı kaplanmıştır. Elektrospin yönteminde 15kV güç kullanılmıştır. Kaplama sonrası membranın kuruması için 24 saat bekletilmiştir. Deneylerde, kaplama öncesi ve kaplama sonrası akım yoğunluğu, gerilim yoğunluğu ve güç yoğunluğu performansları kaydedilmiş ve birbiri ile mukayese edilmiştir. PEM yakıt hücresi YSZ+SDC+NaCaNiBO ile kaplandığında, çalışma süresinde artış olduğu tespit edilmiştir

ELEKTRO-EĞİRME YÖNTEMİYLE NANOFİBER TABAKALI HAVA FİLTRESİ ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Bu çalışmada, makro boyuttaki gözeneklere sahip farklı malzemelerin yüzeyi filtreleme performansını arttırmak amacıyla elektro-eğirme yöntemiyle nanofiber tabaka ile kaplanması amaçlanmıştır. Sadece mikrofiber filtreler yüzeyine kaplanan nanofiber tabakaların filtre olarak kullanılabileceği görülmüştür. Mikropartiküllerin filtrasyonunda kullanılan 25-85 g/m2 gramaj arasındaki mikrofiber filtrelerin yüzeyi, polimer solusyonu besleme debisi 21-30 ml/h, uygulanan gerilim 28-32 kV ve elektrotlar arası mesafe 19-23 cm aralığında elektro-eğirme deney parametreleri ile kaplanmıştır. Nanofiber tabaka ağırlığı 2-4 g/m2, nanofiber çapı 77-200 nm arasında değişen beş farklı hava filtresi numuneleri elde edilmiştir. Elektro-eğirme deney parametrelerindeki değişim ile nanofiber tabaka ağırlığı, nanofiber çapı ve yüzey morfolojisindeki değişmeler gözlenmiş ve üretilen numunelere etkisi incelenmiştir. Sonuçta, makro gözenekli malzemelerin nanofiber tabakalı filtre olarak kullanılamayacağı görülmüştür