PEM yakıt hücresinin membran performansının deneysel olarak incelenmesi ve enerji ayrışımı olayının bulanık mantık yöntemi ile modellenmesi
Experimental investigation of membrane performance of PEM fuel cell and fuzzy logic modelling of energy decomposition event
Yazar: SADIK ATA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KEVSER DİNCER
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, enerji ihtiyacını karşılamada kullanılan fosil yakıtların neden olduğu sorunlara çözüm olarak yenilenebilir enerji türlerinden hidrojen enerjisiyle ilgili bilgi verilmiştir. Hidrojenin yakıt hücresinde tüketilmesi sonucu son ürün olarak su üretilmesi kapsamında yakıt hücrelerinin genel özellikleri, çalışma prensibi, avantajları, çeşitleri hakkında bilgiler açıklanmıştır. Bu çalışmada yakıt hücresi çeşitlerinden polimer elektrolit membran (PEM) yakıt hücresinin bileşenleri hakkında bilgi verilmiştir. 
PEM yakıt hücresinin performansının belirlenmesinde önemli bir yere sahip olan membranın karbon nanotüp ile kaplanmasına yönelik deneysel çalışma yapılmıştır. Karbon nanotüp, teknik özellikler bakımından çok iyi mekanik dayanım, rijitlik, elektriksel ve ısıl özellikler sergilediği için, kaplama sonrası PEM yakıt hücresinin kaplama öncesine göre performansın arttığı görülmüştür. Bu çalışmada ayrıca deneysel çalışmalarda önemli bir yere sahip olan bulanık mantık yöntemi ile modelleme çalışması yapılmıştır. Enerji ayrışımı olayının incelenmesi bakımından hidroksi (HHO) hücresinin performansının bulanık mantık yöntemi ile modellenmesi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca PEM yakıt hücresinin şarj ve deşarj sırasında karbon nanotüp ile kaplanması ve yitriya stabilize zirkonyum ile kaplanmasına yönelik yapılan deneysel çalışmaların bulanık mantık yöntemi ile modelleme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar, HHO hücresinin ve PEM yakıt hücresinin membran performansının belirlenmesinde, bulanık mantık yönteminin başarıyla uygulanabildiğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis,  information about the hydrogen energy from renewable energy sources, as a solution to the problems caused by fossil fuels used to meet the energy needs, is given. In the content of hydrogen consumption in fuel cells and production of water as an afterproduct, all the information about the general properties of fuel cells, working principle and their variations were explained. In this study, of all fuel cells variations, Polimer Electrolyte Membrane (PEM) and it's components were introduced. 
The experimental study about carbon nanotube coating the membrane which has an important role in determining the performance of PEM fuel cell.  The carbon nanotube has mechanical strength, stiffness, electrical and thermal properties in terms of technical features and therefore it is seen that the PEM fuel cell performance has been increased after the coating. This study also contains a model with fuzzy logic method that has an important place in experimental studies. The modelling of hydroxy cell's performance with fuzzy logic was performed in the way of examining the energy dissociation event.  In addition, the fuzzy logic modellings of PEM fuel cell with carbon nanotube coating and yttria-stabilized zirconium coating during charge and discharge have been performed. These studies showed that fuzzy logic method can be applied succesfully in determining the performance of HHO cell and PEM fuel cell.