Search

During the operation of polymer electrolyte membrane fuel cells excess heat is generated as a result of electrochemical reactions. This heat raises the temperature of the polymer electrolyte membrane fuel cells, which can damage the membrane. Homogeneity of the temperature through the fuel cell is important in terms of stability and performance. Thermal management is therefore essential and is provided by the cooling channels formed on the bipolar plates or cooling plates. In this paper, a three-dimensional computational analysis of the cooling plate with divergent and convergent flow field designs is carried out. In this context, heat transfer and fluid flow performances of these two different flow fields are considered in terms of temperature uniformity, maximum temperature and pressure drop. Numerical results demonstrated that the more uniform temperature distribution along the fuel cell could be achieved with divergent flow field design. Furthermore, when a divergent design is used, the maximum surface temperature of the cooling plate and the pressure drop between the inlet and outlet of the channel are reduced.

Küresel olarak enerji talebi sürekli olarak artmaktadır ve bu durum hane başına olan enerji tüketimini arttırmaktadır. Bu çalışmada Bitlis ilinde optimum yalıtım kalınlığı değeri ve bu değere bağlı olarak hesaplanan enerji tasarrufu, yıllık enerji kazancı ve geri ödeme süresi kullanılan farklı yakıtlar, farklı yalıtım malzemeleri ve farklı duvar bileşenleri için incelenmiştir. Bitlis, Türkiye’nin en ağır kış şartlarını yaşayan illerinden biri olması sebebiyle elde edilen sonuçlar önem arz etmektedir. Çalışmada, yakıt için kömür ve doğalgaz, yalıtım malzemesi için taş yünü, cam yünü, EPS ve XPS ve duvar bileşeni için ise yatay delikli tuğla ve Bitlis pomzasından elde edilmiş bims kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar duvar malzemesi olarak yatay delikli tuğla yerine bims kullanımı ile optimum yalıtım kalınlığında kayda değer bir azalmanın olduğunu göstermiştir. Çalışmada elde edilen sonuçlara göre optimum yalıtım kalınlığının 0,027-0,096 m aralığında, enerji tasarrufunun 34,636-69,525 TL/m2 aralığında, yıllık enerji kazancının %26,626-%62,69 aralığında ve geri ödeme süresinin ise 1,595-3,756 yıl değerleri aralığında değiştiği görülmüştür.