II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

5. Sonuçlar
Şekil 13. Performans sonuçlarının karşılaştırılması
275
KOYP için sıcaklık pil içi sıcaklık dağılımı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir.
Deneysel çalışmada ScSz elektrolit destek, NiO/ScSz anot ve LSM/ScSc katot
içeren 16 cm 2 aktif alanlı KOYP MEG’leri şerit döküm ve ipek baskı teknikleri ile
imal edilmiştir. Üretilen MEG’lerin performansı farklı çalışma voltaj ve sıcaklıklarında
ölçülmüştür. Ayrıca KOYP çalışması sırasında pil içi sıcaklık ölçümleri de
yapılmıştır. Üretilen MEG’ler Crofer22APU © interkonnektör ile birlikte 700-800°C
çalışma sıcaklığında oldukça iyi bir güç ortaya koymuştur. Elde edilen sonuçlar,
üretilen KOYP MEG’in 700-800 °C çalışma sıcaklığında uygulamada kullanılabilir
yeterlilikte olduğunu göstermektedir. Ayrıca sıcaklık dağılımının ters akışta artış
gösteriyor olması bize tasarım yaparken referans olacaktır. Sistemdeki sıcaklık
farklılıklarını en aza indirgemek için akış yönlerinin etkisinin önemli olduğu gözlemlenmiştir.
Teorik çalışmada akış, ısı ve kütle transferi, şarj korunumu ve elektrokimyasal
reaksiyonlar modellenmiş, model farklı çalışma parametreleri için sayısal olarak
çözülmüştür. Sonuçlar elektrokimyasal reaksiyonların akım toplayıcı yakınında
daha yoğun olduğunu ve bu yüzden sıcaklığın bu bölgelerde daha yüksek olduğunu
göstermiştir. Ayrıca gerek akış doğrultusunda gerekse de kanal derinliği doğrultusunda
sıcaklık ve madde dağılımlarında değişmeler olduğunu ortaya koymuştur.
Yüksek sıcaklık farklılığının ve düşük çalışma voltajlarının MEG için zararlı olabilecek
termal gerilmelere neden olacağı sonucuna varılmıştır.
Sayısal sonuçlar ile deneysel sonuçlar yakın değerler ortaya koymuştur. Bu iki
sonuç arasındaki farklılıklar deneysel çalışmadaki akım toplamada karşılaşılan
problemlere ve sayısal çalışmadaki kabullere bağlanmıştır.