Yazar "Bayat, Mutlucan" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 9 / 9
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe A comparative thermodynamic analysis on different exergetic efficiency methods for a solar photovoltaic module(Inderscience Enterprises Ltd, 2017) Ozalp, Mehmet; Bayat, MutlucanIn this paper, a comparative study on the different exergetic performance of a solar photovoltaic (PV) module is presented. The exergetic efficiency of the PV module was obtained as functions of environmental, operational and design parameters, and calculated in four cases. In Case I, electrical exergy, thermal exergy and exergy destructions were considered. In Case II, a novel expression on the calculation of solar exergy was proposed. In Case III, chemical and physical exergy components including enthalpy and entropy concepts were discussed. In Case IV, an empirical expression depending on the power conversion efficiency of the system was used. As a result, the exergy efficiency varied in the range 9.25% to 18.32% in Case I, whereas it varied between 9.41% and 18.34% in Case II. In addition, the exergy efficiency varied from 6.58% to 19.99% in Case III, whereas it varied in the range of 9.30% to 18.89% in Case IV during November 2015.Öğe Comprehensive performance analysis of a high-temperature PEM fuel cell under different operating and design conditions(Elsevier, 2022) Bayat, Mutlucan; Ozalp, Mehmet; Gurbuz, HueseyinThe performance of a high-temperature PEM fuel cell (HT-PEMFC) is highly affected by various operational and design parameters. Therefore, this paper presents comprehensive energy, entropy, and exergy analysis of the HTPEMFC by developing a novel zero-dimensional and isothermal model. The preliminary results were compared with two experimental studies by applying statistical methods, including the root mean square error (RMSE) and R-squared (R2), to validate the proposed model. Accordingly, RMSE was determined as 0.046 and 0.028, whereas R2 was computed as 0.986 and 0.991 for operating temperatures of 423 K and 433 K, respectively. Besides, some significant parametric studies were conducted to determine how these parameters impact the performance of the HT-PEMFC. As a result, increasing the operating temperature contributes to an increase of 39.71% and 38.67% in energy and exergy efficiency, respectively, whereas raising the pressure provides only a 2.66% improvement in both efficiencies compared to the base case. Furthermore, boosting the humidity level contributes to an increase of 8.02% and 8.03%, whereas reducing the thickness improves the energy and exergy efficiency by 9.94% and 9.93%, respectively. Therefore, the temperature, membrane thickness, and relative humidity have a more noticeable impact on the fuel cell performance than the operating pressure.Öğe Effects of leak current density and doping level on energetic, exergetic and ecological performance of a high-temperature PEM fuel cell(Pergamon-Elsevier Science Ltd, 2023) Bayat, Mutlucan; Ozalp, MehmetThis paper presents a one-dimensional and semi-empirical model of a high-temperature PEM fuel cell (HT-PEMFC) to determine the performance characteristics through energy, exergy, and ecological analysis. The proposed model is compared with different experimental studies and supported by a few statistical approaches to prove its accuracy. As a result, the minimum and maximum R2 values are determined to be 99.67% and 99.97%, respectively. In addition, the performance of the fuel cell is investigated under varying leakage current densities and doping levels. Accordingly, increasing the leak current density decreases the power density, net output voltage, energy efficiency, and exergy efficiency by 5.77%, 5.88%, 5.44%, and 5.48%, respectively, whereas increasing the doping level boosts these parameters by 23.07%, 11.76%, 30.25%, and 32.52%, respectively. In addition, increasing the leak density decreases all ecological functions. In contrast, raising the doping level increases the ecological parameters considerably and reduces the improvement potential. & COPY; 2023 Hydrogen Energy Publications LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.Öğe Electrochemical hydrogen generation(Academic Press Ltd-Elsevier Science Ltd, 2019) Kecebas, Ali; Kayfeci, Muhammet; Bayat, Mutlucan[No abstract available]Öğe Energy and exergy analysis of a high-temperature PEM fuel cell integrated into a solar-based hydrogen production system(Karabük Üniversitesi, 2022) Bayat, Mutlucan; Özalp, MehmetYüksek sıcaklıkta çalışan bir PEM yakıt hücresinin (YS-PEMYH) performansı, çeşitli operasyonel ve tasarım parametrelerinden oldukça etkilenmektedir. Bu nedenle, bu tezde, fosforik asit (FA) katkılı polibenzimidazol (PBI) membran kullanılan bir YS-PEMYH'nin kapsamlı bir performans değerlendirmesi, enerji ve ekserji analizleri ile yapılmış ve sonuçlar tartışılmıştır. Farklı çalışma koşulları altında performans özelliklerini belirlemek için YS-PEMYH hem hücre hem de yığın bazında elektrokimyasal olarak modellenmiştir. Daha sonra her bir modele termodinamik analizler uygulanmıştır. Hücre bazında elektrokimyasal performans sonuçlarını elde etmek için 0 boyutlu (0-B) ve izotermal model ve 1 boyutlu (1-B) ve yarı ampirik model olmak üzere iki etkili yöntem kullanılmıştır. 0-D & izotermal modelde, polarizasyon eğrisi sonuçları 423 K ve 433 K'de yapılan iki deneysel çalışma ile karşılaştırılmıştır. Önerilen modeli test etmek ve doğrulamak için farklı istatiksel yöntemler uygulanmıştır. Bunun yanı sıra, çalışma sıcaklığı, basınç, bağıl nem ve membran kalınlığının hücre performansı üzerindeki etkileri araştırılmış ve enerji/ekserji verimi, entropi üretim yoğunluğu ve ekserji yıkım oranının değişimi tartışılmıştır. 1-B ve yarı ampirik modelde ise, polarizasyon eğrisi sonuçları, 20 K aralıklarla 393 K ile 453 K arasındaki farklı çalışma sıcaklıklarında gerçekleştirilen dört deneysel çalışma ile karşılaştırılmıştır. Önerilen modelin bu deneysel çalışmalarla ne kadar iyi uyuştuğunu kanıtlamak için her sıcaklık için regresyon modelleri türetilmiştir. Böylece, kaçak akım yoğunluğu ve katkılama seviyesinin hücre performansı üzerindeki etkileri araştırılmış ve enerji, ekserji ve ekolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Son olarak, hücre bazlı modellerin yanı sıra, YS-PEMYH, 1-B ve yarı ampirik modele dayalı olarak yığın seviyesinde de modellenmiştir. Bu çalışmada, bir yerleşim alanının enerji talebini karşılamak için YS-PEMYH yığınının şebekeye bağlı bir güneş enerjisi santrali (GES) ve hidrojen üretmek için bir PEM elektrolizör (PEME) yığınından oluşan hibrit bir sisteme entegrasyonu incelenmiştir. Böylece, YS- PEMYH'nin önerilen hibrit sisteme entegrasyonunun uygulanabilir olduğu kanıtlanmış ve diğer sistem bileşenleri ile yığın bazında performans değişimi aylara göre analiz edilmiştir.Öğe Energy, entropy and exergy analyses of hybrid nanofluid flow in a trapezoidal channel(2021) Tekır, Mutlu; Bayat, Mutlucan; Arslan, KamilThis study presents energy, entropy, and exergy analyses of Al2O3-Cu/water hybrid nanofluid flow in a trapezoidal crosssectioned channel under a turbulent regime (104Öğe Energy, exergy, and thermoeconomic analysis of a natural gas combined power plant(Springer Netherlands, 2024-12-27) Al-Dulaimi, Bashar Mohammed; Bayat, Mutlucan; Tekir, MutluThis paper explores an innovative power plant design integrating three organic Rankine cycle (ORC) subsystems with a Brayton cycle (BC) to enhance energy conversion efficiency by utilising various waste heat sources. The study applies advanced energy, exergy, and thermoeconomic analyses to comprehensively assess the performance of a natural gas combined cycle (NGCC) power plant, using the energy equation solver (EES) software. The model has been validated against previous research with different parameters, such as compressor efficiency, ambient temperature, and pressure ratio, confirming its accuracy and reliability. The numerical results demonstrate that increasing compressor efficiency from 70 to 88% boosts the NGCC system’s net power output by nearly 60% compared to the Brayton cycle alone. Additionally, both energy and exergy efficiencies of the NGCC improve by 6.6% from the initial state, while the annual cost rate shows a parabolic increase over this range. Furthermore, higher turbine efficiency leads to a 14% increase in overall energy efficiency and a 13% increase in exergy efficiency. An increase in pressure ratio from 6 to 15 raises energy and exergy efficiency by 4% and 3%, respectively. However, the influence of the pressure ratio is less significant compared to the other parameters. Moreover, cycle performance is inversely related to ambient and exhaust gas temperatures.Öğe Hydrogen production(Academic Press Ltd-Elsevier Science Ltd, 2019) Kayfeci, Muhammet; Kecebas, Ali; Bayat, Mutlucan[No abstract available]Öğe Silikon tabanlı polikristal bir güneş panelinin Karabük iklim koşullarında enerji ve ekserji analizi(Karabük Üniversitesi, 2016) Bayat, Mutlucan; Özalp, MehmetBu çalışmada, Karabük Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nda bulunan ve 130 Watt güç kapasitesine sahip silikon tabanlı Polikristal bir güneş paneli üzerinde deneyler yapılarak elde edilen veriler ışığında enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Kasım ayı boyunca 30 gün süre ile 09.00-17.00 saatleri arasında 30 dakika ara ile gerçekleştirilen deneyde, panelin başlıca elektriksel parametreleri (Vmax, Voc, Imax, Isc, Pmax) olmak üzere panel sıcaklıkları, dış ortam sıcaklıkları, global radyasyon değeri ve panel üzerinden akan rüzgâr hızı ölçülmüştür. Mevsim geçişlerinin yaşandığı ayda iklimsel şartların ve çevre koşullarının panel verimine olan etkisi incelenmiş, panelin günlük maksimum güç noktaları (Pmax) belirlenerek panelin akım-gerilim eğrisi ile birlikte enerji ve ekserji verim değişimleri gözlenebilmiştir. Kasım ayı boyunca gerçekleştirilen 510 ölçüm neticesinde ölçülen ve hesaplanan toplam 16.320 veri MATLAB programına aktarılmış ve ölçümlerin yapıldığı ilk gün olan 1 Kasım için 2 boyutlu grafikler, ay genelinde parametre değişimlerinin gözlenebilmesi için ise 3 boyutlu grafikler türetilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre panel enerji verimi ?enerji, ay genelinde %23,8 ile %68,4 arasında değişirken, panel güç dönüşüm verimi ?PV ise %9,4 ile %18,7 arasında değişim göstermiştir. Analiz neticesinde panel ekserji verimi ?PV'nin ise %9,2 ile %18,3 aralığında olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan bu deneysel çalışmanın gelecekte Karabük ilinde yapılması muhtemel güneş panellerinde enerji ve ekserji analizlerine ilişkin çalışmalara ışık tutacağı ön görülmüştür.
