Κίνηση νανοσωματιδίων σε κυψέλες καυσίμου
Movement of nanoparticles in fuel cells
Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Γκιλλ, Αλέξανδρος
Ημερομηνία
2023-10-15Επιβλέπων
Sarris, IoannisKarvelas, Evangelos
Λέξεις-κλειδιά
Κυψέλες καυσίμου ; Νανοσωματίδια ; Fuel cells ; OpenFOAMΠερίληψη
Η τεχνολογία των κυψελών καυσίμου τις τελευταίες δεκαετίες έχει κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, κυβερνήσεων και οργανισμών ως μία εναλλακτική φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία παραγωγής ενέργειας, ικανή να
δώσει λύσεις στα σημαντικά παγκόσμια προβλήματα της κλιματικής κρίσης και της ενεργειακής ασφάλειας. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και μοντελοποίηση της κίνησης των νανοσωματιδίων σε κυψέλες καυσίμου
κάτω από διαφορετικούς αριθμούς Reynolds. Αρχικά αναλύεται η τεχνολογία αυτή της κυψέλης καυσίμου, παρουσιάζεται το
ιστορικό υπόβαθρο, η αρχή λειτουργίας καθώς και τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματά της. Στην συνέχεια περιγράφονται αναλυτικά οι τύποι και οι εφαρμογές των κυψελών καυσίμου στην καθημερινότητά μας και για το πως αυτές μπορούν να
αποτελέσουν μία από τις καθαρότερες και πιο αποδοτικές τεχνολογίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ιδιαίτερη έμφαση στη διπλωματική εργασία δίνεται στο υπολογιστικό μέρος με την μοντελοποίηση αλλά και το πως κινούνται τα νανοσωματίδια μέσα στις κυψέλες καυσίμου κάτω από διάφορες συνθήκες.
Περίληψη
Fuel cell technology in recent decades has gained the interest of the scientific community, governments and organisations as an alternative environmentally friendly energy production technology, capable of providing solutions to the major global problems of the climate crisis and energy security. The aim of this thesis is to study and model the motion of nanoparticles in fuel cells under different Reynolds numbers. Firstly, this fuel cell technology is examined, its historical background, operating principle and its disadvantages and advantages are presented. Then the types and applications of fuel cells in our everyday life are described in detail and how they can be one of the cleanest and most efficient technologies for electricity production. Special emphasis in the thesis is given to the experimental part with the modelling and how the nanoparticles move inside the fuel cells under different conditions.