haku: @author Nikiforow, Kaj / yhteensä: 2
viite: 1 / 2
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Nikiforow, Kaj
Työn nimi:Optimization of polymer elctrolyte membrane fuel cell systems - Applied study of hydrogen recirculation
Polymeeripolttokennojärjestelmän optimointi - Vedyn kierrätyksen soveltava tarkastelu
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2010
Sivut:xiv + 87      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Kemian laitos
Oppiaine:Kemian laitetekniikka   (Kem-42)
Valvoja:Alopaeus, Ville
Ohjaaja:Ihonen, Jari ; Kallio, Tanja
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203151566
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  3159   | Arkisto
Avainsanat:PEMFC
hydrogen recirculation
ejector model
nitrogen build-up
vedyn kierrätys
ejektorimalli
typen rikastuminen
Tiivistelmä (fin): Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia vedyn kierrättämisen vaikutusta polymeeripolttokennossa vedyn stoikiometriseen kertoimeen ja typen rikastumiseen vetykierrossa sekä typen rikastumisen vaikutusta polttokennon suorituskykyyn.

Vedyn kierrättämisellä on merkittävä vaikutus polttokennojärjestelmän kokonaishyötysuhteeseen.
Kierrätyksellä voidaan parantaa polttokennon suorituskykyä vaikuttamalla vedyn stoikiometriseen kertoimeen ja veden hallintaan, joilla on edelleen vaikutusta polttoaineen käyttöasteeseen.
Vedyn kierrättäminen kuitenkin kuluttaa energiaa ja johtaa epäpuhtauksien rikastumiseen vetykierrossa.

Tässä työssä vedyn kierrätystä tutkittiin sekä mallintamalla vety-ejektoria että suorittamalla kokeita 8 kWe polymeeripolttokenno-järjestelmällä.
Työssä esitetyssä ejektorimallissa oletettiin 1-uloitteinen stationaarinen virtaus sekä vakio pinta-ala- ja vakio paine-sekoittuminen.
Työn kokeellisessa osassa typen rikastumista kierrätetyssä kaasussa tutkittiin vetyanturin avulla, joka mittasi vedyn osapainetta.

Ejektori-mallin simulointitulosten perusteella voitiin todeta, että saavutettavaan kierrätysnopeuteen vaikuttaa merkittävästi polttokennoston virtausvastus, ejektorin mitat sekä vedyn syöttöpaine.
Kokeelliset tulokset osoittivat että typen rikastuminen vetykiertoon vaikuttaa merkittävästi kennojännitteisiin, kuitenkin voimakkaasti riippuen siitä miten kennot ovat vanhentuneet.
Näin ollen kennojen kunto on otettava huomioon optimoitaessa polttoaineen syöttöä polymeeripolttokennossa.
Tiivistelmä (eng): The goal of this thesis was to investigate the effects of hydrogen recirculation in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) on hydrogen stoichiometry and on the build-up of nitrogen in the re circulated stream as well as the effects of nitrogen build-up on the fuel cell performance.
Recirculation of hydrogen has a remarkable effect on the overall efficiency of a fuel cell system, as recirculation affects not only the performance of the fuel cell through hydrogen stoichiometry and water balance but also the consumption of fuel.
However, recirculation of hydrogen consumes energy and causes impurities to build up in the re circulated stream.

In this work, recirculation of hydrogen was studied by simulating an ejector model as well as through experimental work conducted on an 8-kWe PEMFC system.
The ejector model presented in this work was based on the assumptions of one-dimensional flow in steady state as well as constant area and constant pressure mixing.
In the experimental part of this work, the build-up of nitrogen in the re circulated stream was monitored using a hydrogen sensor which measured the partial pressure of hydrogen.

Based on the simulations with the ejector model, it was found that the achievable recirculation rate strongly depends on several factors, such as the flow resistance of the stack, the dimensions of the ejector, and the hydrogen feed pressure.
The results from the experimental work revealed that the build-up of nitrogen has a profound effect on cell voltages, depending strongly, however, on the conditions of the cells.
Hence, the condition of the cells must be taken into account when optimizing the fuel supply in a PEMFC.
ED:2010-12-20
INSSI tietueen numero: 41462
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI