Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tez Danışmanı: Mustafa İlbaş
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Yassı tüp katı oksit yakıt pilleri günümüzde yüksek sıcaklık yakıt pili teknolojileri arasında enerji dönüşüm verimliliği ve çok yakıtlı esneklikleriyle dikkat çekmektedir. Bu tez kapsamında elektrot gözenekliliği, destek tabaka türü, çalışma basıncı, çalışma sıcaklığı, yakıt içeriği ve yakıt debisi gibi temel tasarım ve işletme parametrelerinin katı oksit yakıt pili performansının üzerine etkileri hem nümerik modelleme hem de deneysel çalışmayla bir arada değerlendirilmiştir. Sayısal analizler, işletme basıncının 1 atm'den 5 atm'ye çıkarılmasının, maksimum güç yoğunluğunu %8-10 oranında iyileştirdiğini ortaya koymuştur. Benzer şekilde çalışma sıcaklığının 700 °C'den 750 °C'ye yükseltilmesi, aynı akım noktasında tepe güç yoğunluğunda yaklaşık %14'lük bir artış sağlamakta ve kinetik kayıpların azalmasına katkıda bulunmaktadır. Yakıt türü karşılaştırmasında ise saf hidrojen beslemesinin, sentez gazına kıyasla gücü yaklaşık %18 daha yüksek tutarak difüzyon verimliliğindeki avantajını göstermiştir. Ek olarak, elektrot gözenekliliğinin 0,45 ve yakıt debisinin 300-400 SCCM aralığında tutulmasının kütle transfer kayıplarını kayda değer biçimde azalttığı görülmüştür. Anot destekli hücre mimarisinin diğer konfigürasyonlara kıyasla ohmik kayıpları %10–15 daha düşük seviyede tutarak en yüksek enerji yoğunluğunu sergilediği belirlenmiştir. Deney sonuçları, model öngörüleriyle büyük oranda paralellik göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, katı oksit yakıt pili tasarımında işletme koşullarının ve mikroyapı optimizasyonunun doğrudan performans çıktısına yön verdiğini ortaya koyarak, ileri ölçekli sistemlerin geliştirilmesi için somut yol haritası sunmaktadır.