research centers


Search results: Found 15

Listing 1 - 10 of 15 << page
of 2
>>
Sort by

Article
Development of the Electrical Conductivity of PEM Fuel Cell
تطویر التوصیلیة الكھربائیة لخلایا الوقود نوع PEM

Authors: Nirvana A. A bud --- Raid K. Salim
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 12 Pages: 2016-2026
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This research is aimed to develop the electrical conductivity of PEM fuel cellthrough the using of a series of graphite plates. The effect of width, thickness of platesin addition to the current and gas flow rate (hydrogen and oxygen) were studied.Results showed that electrical conductivity can be reached to the optimum value(850Scm), when cell thickness, current and gas flow rate are 0.3cm, 8.13A and 0.6Lmin respectively.

من خلال استخدام PEM يهدف هذا البحث الى تطوير التوصيلية الكهربائية لخلايا الوقود نوعمجموعة من الالواح الكرافيتية. تم في هذا البحث دراسة تأثير كل من عرض و سمك الصفائح اضافةالى التيار ومعدل جريان غازي الهيدروجين والاوكسجين.850 ) عندما يكون Scm) بينت النتائج انه يمكن الوصول الى افضل قيمة للتوصيلية الكهربائية0.3cm , 8.13A , سمك لوح الكرافيت بالاضافة الى التيار المستخدم و معدل جريان الغاز 0.6على التوالي. Lmin


Article
ONE DIMENSIONAL MODEL FOR WATER MANAGEMENT THROUGH THE MEMBRANE OF A HYDROGEN PEM FUEL CELL

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents a one dimensional modeling study for water movement through the membrane of a hydrogen fuel cell. The model studies the effect of electro-osmotic drag, pressure gradient and back diffusion on local water concentration through the membrane. It is found that the current density increases the water movement due to electro-osmotic drag while the pressure gradient increases the hydraulic permeation and back diffusion. It is also found that after about 30 seconds both effects are equalized and the water concentration throughout the membrane reaches equilibrium state.

تم في هذا البحث تطوير موديل رياضي أحادى البعد لدراسة حركة الماء خلال غشاء خلية وقود الهيدروجين.يتناول الموديل تأثير الحركة الازموزية الكهربائية، انحدار الضغط والانتشار العكسي على التركيز الموقعي للماء خلال الغشاء. لقد أوضحت الدراسة ان زيادة كثافة التيار تزيد من حركة الماء الناتجة بسبب الحركة الازموزية الكهربائية بينما تؤدي زيادة انحدار الضغط إلى زيادة حركة الماء بسبب تيارات الحمل والانتشار العكسي. كذلك أوضحت الدراسة انه بعد 30 ثانية يحصل توازن بين تأثير الحركة الازموزية الكهربائية وتأثير تيارات الحمل والانتشار العكسي ويتساوى تركيز الماء خلال الغشاء أي تحصل حالة التوازن.

Keywords

fuel cell --- membrane --- water management --- anode --- cathode


Article
FABRICATION POROUS COPPER BY SINTERING’S TECHNIQUE UNDER VACUUM CONDITIONS
انتاج نحاس مسامي باستخدام تقنية التلبيد في أجواء مفرغة

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, porous copper was produced using powder metallurgical techniques. Zinc element (21%wt) was used as a transitional element to be pulled during sintering process under vacuum environment. A set of samples was produced with different sintering’s conditions to investigate the optimal parameters for production of porous copper. SEM test was used to measure the resulted porosity for the prepared samples. It was found that 3 hours is a sufficient duration for the first stage of sintering at (350oC) and for the second stages at (850oC) to pull all of the zinc vapors and thus get the highest percentage of porosity for the remaining copper which was found to be (19%).

في هذه الدراسة، تم إنتاج النحاس المسامي باستخدام تكنولوجيا المساحيق. وقد استخدم عنصر الزنك بنسبة وزنية (21%wt) كعنصر انتقالي ليتم سحبه بعد ذلك خلال عملية التلبيد في ظل أجواء مفرغة. تم انتاج مجموعة من العينات تحت ظروف تلبيد مختلفة لغرض استقصاء تلك الظروف التي تحقق أفضل المعايير في انتاج النحاس المسامي. تم استخدام المجهر الألكتروني لغرض قياس المسامية للعينات المعدة. وقد وجد أن التلبيد لمدة ثلاث ساعات خلال المرحلة الأولى بدرجة حرارة (350oC) و للمرحلة الثانية بدرجة حرارة (850oC) للتلبيد ينتج عنه تبخر محتوى الزنك بشكل شبه كامل وبالتالي الحصول على أعلى نسبة من المسامية للنحاس المتبقي بلغت قيمتها (19%) .


Article
STRUCTURAL DESIGN OF SERPENTINE GAS CHANNEL IN FUEL CELL
التصميم البنيوي للقناة الغازية الملتفة في خلية الوقود

Author: Nawras H. Mostafa Qusay R. Al-Hagag
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2008 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 162-176
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Fuel and oxidant gas delivery plate, or fuel cell plate, is a key component of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell. To develop low-cost and high performance fuel cell plates, advanced computer modeling and finite element structure analysis are used as useful tools for the optimization of the plates at the early design stage.In a fuel cell application, these fuel cell plates are routinely heated up to 80oC with structure pressure loads. The temperature induced thermal stresses is found to be much higher that the structure loading stress. Thus, the thermal stresses plays a key role in the structure design and optimization of the plates.To carry out the analysis, a model of the serpentine plate is analyzed using finite element analysis model for both linear and nonlinear elasticity analysis. Design optimization is applied to minimize the maximum stress within the plate, subject to constraint with both geometry and material parameters as design variables. The study reveals the characteristics of the printed plates, and provides guidelines for the structure and material design of the fuel cell plate.

تعتبر صفيحة تحرير كل من الوقود و الغازات المؤكسدة أو ما يسمى بصفيحة خلية الوقود, الجزء الرئيسي لخلية الوقود ذات غشاء التبادل ألبروتوني. ولأجل تطوير أداء صفيحة خلية الوقود مع تقليل كلفتها, تم استخدام طريقة العناصر المحددة للتحليل البنيوي و الحاسوب عالي النمذجة كأداة نافعة لتحسين صفائح خلايا الوقود في الوقت الحالي. خلال عمل خلية الوقود, يتم رفع درجة حرارة الصفائح إلى 80 درجة مئوية و بشكل متكرر مع وجود أحمال بنيوية. هذه الحرارة تؤدي بالنتيجة إلى تكوين اجهادات حرارية أعلى من اجهادات التحميل البنيوي. لهذا فأن الاجهادات الحرارية تلعب دوراً أساسيا في التصميم البنيوي لتلك الصفائح. تم تحليل صفيحة من النوع الملتف باستخدام طريقة العناصر المحددة في حالة المرونة الخطية و اللاخطية. تم تطبيق كمالية التصميم و ذلك لتقليل أعظم إجهاد ضمن صفيحة خاضعة لتقييد في الأبعاد الهندسية وفي خواص المادة كمتغيرات تصميمية. أظهرت الدراسة مميزات الصفائح المطبوعة و طريقة تصميم صفيحة خلية الوقود.


Article
Effect of Ferric Oxide on Electricity Generation and Waste Water Treatment Using Microbial Fuel Cell Technology
تأثير أوكسيد الحديديك (Fe2O3) في توليد الكهرباء ومعالجة المياه باستخدام تكنولوجيا خلايا الوقود الميكروبية.

Authors: Qusay Jaffer قصي جعفر رشيد --- K.GHANAPRIYA كانا بريا
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 9 Pages: 120-130
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of research is to show the effect of Ferric Oxide (Fe2O3) on the electricity production and wastewater treatment, since 2.5% of Ferric Oxide (Fe2O3) (heated and non heated) nanoparticles has been used. Characterization of nanoparticles was done using X-ray Diffraction (XRD) and Scan Electron Microscopy (SEM). The influence of acidity was also studied on both wastewater treatment on the Chemical Oxygen demand (COD) and Biological Oxygen Demand (BOD) and voltage output was studied. From the results, it was infused that the dosage of 0.025 g/l and an initial pH 7 were founded to be optimum for the effective degradation of effluents. The results concluded that the treatment of anaerobic sludge wastewater using Ferric Oxide (Fe2O3) in combination with microbial fuel cell technology is an efficient method for the treatment of anaerobic sludge wastewater.

الهدف من البحث هو إظهار تأثير أكسيد الحديديك (Fe2O3) على إنتاج الكهرباء ومعالجة مياه الصرف الصحي، 2.5٪ من أكسيد الحديديك (Fe2O3) وقد استخدم (مسخن وغير مسخن) النانوية. وقد تم تحديد خصائص المركبات النانوية باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) والمسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM).تمت دراسة تأثير الحامضية أيضا على حد سواء معالجة مياه الصرف الصحي على نسبة الطلب على الاوكسجين الكيمياوي (COD) ونسبة الطلب على الأوكسجين البيولوجي (BOD) وانتاج التيار الكهربائي تم دراستها. من النتائج، تبين أن جرعة من (0.025) غرام / لتر ودرجة الحامضية (7) لتكون الأمثل فعالة في معالجة مياه الصرف.خلصت النتائج إلى أن معاملة مياه الصرف الصحي الرواسب اللاهوائية باستخدام أكسيد الحديديك (Fe2O3) بالاشتراك مع تكنولوجيا خلايا الوقود الميكروبية هو وسيلة فعالة لعلاج مياه الصرف الصحي الرواسب اللاهوائية.


Article
Modeling and Control of Fuel Cell Using Artificial Neural Networks
النمذجة والسيطرة لخلية وقود باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية

Authors: Hayder Sabah. Abad Al-Amir حيدر صباح عبد الامير --- Hayder Abed Dahd حيدر عبد ضهد --- Eiman Ali Eh. Sheet ايمان علي احسان شيت
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 12 Pages: 124-138
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper includes an experimental study of hydrogen mass flow rate and inlet hydrogen pressure effect on the fuel cell performance. Depending on the experimental results, a model of fuel cell based on artificial neural networks is proposed. A back propagation learning rule with the log-sigmoid activation function is adopted to construct neural networks model. Experimental data resulting from 36 fuel cell tests are used as a learning data. The hydrogen mass flow rate, applied load and inlet hydrogen pressure are inputs to fuel cell model, while the current and voltage are outputs. Proposed model could successfully predict the fuel cell performance in good agreement with actual data. This work is extended to developed fuel cell feedback control system using PID controller to stabilize the fuel cell voltage. Particle swarm optimization technique is used to tune the PID controller gains. The voltage error and hydrogen flow rate are input and the actuator of the PID controller respectively. Simulation results showed that using PID controller with proposed model of fuel cell can successfully improve system performance in tracking output voltage under different operating conditions.

تتضمن هذه الورقة دراسة عملية لتاثير معدل كتلة تدفق الهيدروجين و ضغطه على أداء خلية الوقود. بالاعتماد على النتائج التجريبية، تم اقتراح نموذجا لخلية الوقود مبنيةعلى أساس الشبكات العصبية الاصطناعية. طريقة الانتشار الخلفي مع دالة التفعيل من النوع (log-sigmoid) اعتمدت لانشاء نموذج الشبكة العصبية. استخدمت البيانات التجريبية الناتجة من 36 اختبار لخلية الوقود كبيانات للتعلم. معدل تدفق كتلة الهيدروجين و الحمل المطبق و ضغط الهيدروجين اخذت كمدخلات لنموذج الخلية، في حين أن التيارالكهربائي والجهد الكهربائي اصبحت المخرجات. النموذج المقترح تمكن من التنبئ بنجاح بأداء خلية الوقود مع حصول توافق جيد مع البيانات الفعلية. هذا العمل تم توسيعه ليشمل تطوير نظام سيطرة لخلية الوقود باستخدام المتحكم التناسبي التفاضلي التكاملي لتحقيق الاستقرار في جهد الخلية . استخدمت تقنية أمثلية حشد الجسيمات لحساب البارمترات المثالية للمسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي. الخطأ الجهد ومعدل تدفق الهيدروجين هما الادخال و المشغل للمتحكم على التوالي. أظهرت نتائج المحاكاة أن استخدام جهاز تحكم مع النموذج المقترح لخلية الوقود امكنه تحسين أداء المنظومة في تتبع انتاج الجهد الكهربائي المطلوب في ظل ظروف التشغيل المختلفة .


Article
Eco-friendly Microbial fuel cell for conversion west water to electricity
بطارية حيوية صديقة للبيئة لانتاج الطاقة الكهربائية عن طريق معالجة مياه الصرف الصحي

Author: Rana Hadi Hameed al-Shammari رنا هادي حميد الشمري
Journal: Iraqi National Journal Of Chemistry المجلة العراقية الوطنية لعلوم الكيمياء ISSN: 22236686 Year: 2016 Volume: 16 Issue: 2 Pages: 82-88
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The depletion of non-renewable energy resources leads us to discover an alternate eco-friendly fuel. Microbial fuel cells (MFCs) considered as completely new ecofriendly approach, affordable and accessible to waste water treatment with production of sustainable electrical energy by converting organic matter into electricity. In this technology we used sewage which successfully generated a power of 0.4 -2.9 V, which is sufficient to a light -emitting diode(LED) and current 0.6-0.85 mA. COD removal efficiency achieved in MFC was 88.4%, TDS removal efficiency was55.5% This technology will be adopted for the future.

ان انحسار مصادر الطاقة الغير متجددة قادتنا الى اكتشاف طرق صديقة للبيئة لانتاج الطاقة .البطارية البايولوجية MFCs)) تعتبر طريقة جديدة صديقة للبيئة والتي يمكن من خلالها معالجة مياه الصرف الصحي وانتاج الطاقة الكهربائية في نفس الوقت وباقل تكلفة مادية ممكنة. في هذه التقنية تم انتاج طاقة كهربائية بنجاح من معاملة مياه الصرف الصحي المنزلية ,اذ تراوحت الطافة المنتجة بين0.4-2.9 فولت وهي كافية لانارة ضوء LED وتيار كهربائي تراوح بين 0.6-0.85 ملي امبير. نسبة كفاءة ازالة المتطلب الكيميائي للاوكسجين كانت 85% ونسبة كفائة ازالة المواد الصلبة المذابة كانت55.5% . تعتبر هذه الطريقة تقنية واعدة ويمكن اعتمادها في المستقبل كمصدر للطاقة البديلة.


Article
Parameters Affecting the Thermodynamic Efficiency of PEM Single Cell and Stack of Cells (Two Cells)

Authors: Ghazwan Ahmed Mohammed غزوان احمد محمد --- Amer Abdulkhader Shneat
Journal: Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط ISSN: 19974884/E26180707 Year: 2016 Volume: 17 Issue: 3 Pages: 91-100
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, thermodynamic efficiency of individual cell and stack of cells (two cells) has been computed by studying the variation of voltage produced during an operation time of 30 min as a result of the affected parameters:- stoichiometric feed ratio, flow field design on single cell and feed distribution on stack of cells. The experiments were carried out by using two cells, one with serpentine flow field and the other with spiral flow field. These cells were fed with hydrogen and oxygen at low volumetric flow rates from 1 to 2 ml/sec and stoichiometric ratios of fuel (H2) to oxidant (O2) as 1:2, 1:1 and 2:1 respectively. The results showed that the highest voltage and efficiency can be obtained for the stoichiometric ratio of 1:2, while the ratio of 2:1 produced the lowest voltage and efficiency. Also the best results were obtained with the serpentine flow pattern after comparing with the spiral flow pattern in a single cell. Likewise it was proved that the voltage and efficiency are maximized when using the stoichiometry of 1:2, besides that the parallel feed connection of the stack of cells produced much power than the series connection.


Article
Influence of Electrodes Characteristics on The Performance of a Microbial Fuel Cell

Authors: Muhammad Hadi Radi --- Hassan Abdul-Zehra Al-Fetlawi
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2017 Volume: 25 Issue: 4 Pages: 1328-1338
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

A single chamber microbial fuel cell is designed incorporating microorganism as catalyst with Escherichia coli, Staphylococcus, Kelbssila bacteria as an electrolyte at pH =7 and an operating temperature of 30 C0 in batch mode. The electrodes are made of three different types of materials, namely; aluminum, copper and zinc. Each material is configurated at three different shape (circle, rectangle and square) in three different cross sectional areas of (3.14,7.065and 12.56cm2). The distance between anode and cathode is fixed at different values of 0.5,1,2,4 and 6cm. Results indicate that electrodes of circular shape show the best performance among other shapes investigated in this study, however the area of the anode is found to affect the cell performance more than its shape. Using zinc as an anode material and copper as a cathode in circular shape with cross sectional area of 12.56 cm2 and a 2 cm distance between them output the best performance in comparison to other combinations investigated in this study.

خلايا الوقود الميكروبية هي نوع من خلايا الوقود المعروفة تعمل على تحويل التفاعلات الكيميائية الى طاقه كهربائية باستخدام الكائنات الدقيقة كمحفز. البكتريا المستخدمة في هذا العمل هي الاشريكيه القولونية (E.coli), بكتريا (Staphylococcus bacteria) وبكتريا (Klebsilla) في وسط درجة حرارته 30مئويه ودالة الحموضة=7 بطريقة الوجبة الواحدة .الاقطاب اختيرت من ثلاث مواد مختلفة هي الالمنيوم ,النحاس والخارصين.كل ماده شكلة الى ثلاث اشكال مختلفة هي (الدائرة,المستطيل والمربع) كل شكل صمم بثلاث مساحات مختلفة المقطع العرضي هي (cm23.14 ,7.065 ,12.56) والمسافة بين الانود والكاثود عند خمس مسافات مختلفة هي (0.5 ,1 ,2,4 ,6 cm) .المحصلة تبين بأن الاقطاب للشكل الدائري هي الافضل بالأداءبالمقارنةمع الاشكال الاخرى المدروسة,كذلك مساحة الانود وجدة بأنها توثر على الاداء الخلية اكثر من شكلها .باستخدام مادة الخارصين كأنود والنحاس ككاثود للشكل الدائري لمساحة مقطع عرضي (212.56cm) ومسافه (2cm ) بين الانود والكاثود هي عندها تعمل الخلية بأفضل اداءبالمقارنة مع المتغيرات الاخرى للاقطاب .


Article
Conversion of waste water sludge to electricity by Biological Fuel Cell
تحويل المياه الثقيلة الى طاقة كهربائية باستخدام بطارية حيوية

Authors: م.د. رنا هادي حميد الشمري Rana Hadi Hameed Al-Shammari --- م.م. شيماء نغيمش مزعل Shaimaa Nghaimish Mizil
Journal: journal of the college of basic education مجلة كلية التربية الاساسية ISSN: 18157467 Year: 2017 Volume: 23 Issue: 98/علمي Pages: 89-98
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The depletion of non-renewable energy resources leads us to discover an alternate eco-friendly fuel. Objective of this study to design Biological Fuel Cell (BFC) whichare bioelectrochemical reactors in which chemical energy stored in "organic compounds" are converted through "biocatalytic oxidation" by microorganisms. which contains two working electrodes (cathode and anode) to generate electricity simultaneous west water treatment and to select the most efficient microorganism to generate electricity . In this technology we used west water sludge which successfully generated a power of (0.4-3) V and current (0.6-0.89) mA. Chemical Oxygen Demand (COD) define as the oxygen essential to oxidize organic material in water and convert it to inorganic mater under reaction conditions of time, temperature and availability of oxidation agents was 85%, TDS which define as the combined content of all inorganic and organic substances contained in a liquid, removal efficiency was 55%. Different isolates of microorganisms were isolated which are :Saccharomyces cervisia , Pseudomonas putida, Lactobacillus bulgaricus, Aspergillus niger,E.coli, and Saccharomyces cervisia showed the most efficient isolate to generate electricity. This study insure the ability of (BFC) to treat waste water successfully and the microorganisms which exist in waste water sludge responsible of electricity generation in which (+ve ion) released from the fermentation process.

ان انحسار مصادر الطاقة غير المتجددة قادتنا الى اكتشاف تقنيات صديقة للبيئة لانتاج الطاقة. الهدف من هذه الدراسة هو تصميم بطارية بايولوجية (BFC) وهي مفاعلات كيموحيوية يتم تحرير الطاقة المخزونة في المواد العضوية عن طريق عملية الاكسدة بواسطة الاحياء المجهرية, متكونة من قطبين (الكاثود والانود) لتوليد الطاقة الكهربائية من مواد منخفضة التكلفة وغير سامة وفي نفس الوقت معالجة مشكلة مياه الصرف الصحي وتشخيص بعض الاحياء المجهرية في هذه المياه واختيارالاكثر كفاءة في انتاج الطاقة الكهربائية. في هذه التقنية تم انتاج طاقة كهربائية بنجاح من معاملة مياه الصرف الصحي المنزلية بالاعتماد على التفاعلات الحيوية والذي يمثل نهجا" جديدا" في معالجة مياه الصرف الصحي, اذ وجدنا من الممكن توليد الكهرباء بالاعتمادعلى التفاعلات الكيميائية الحيوية من قبل الكائنات المجهرية اذ تراوحت الطاقة المنتجة بين(34 – 0.4) فولت وتيار كهربائي تراوح بين (0.6-0.89) ملي امبير. نسبة كفاءة ازالة المتطلب الكيميائي للاوكسجين((COD والتي تعرف بانها كمية الأوكسجين المستهلكة كيميائياً و اللازمة لأكسدة المواد العضوية إلى مواد لاعضوية في شروط محددة من الزمن و درجة الحرارة و بوجود عامل مؤكسد كانت 85 % ونسبة كفاءة ازالة المواد الصلبة المذابة (TDS) والتي تعرف بانها كمية المواد العضوية واللاعضوية التي يحتويها سائل سواء كانت مواد عالقة (جزيئية أو أيونية) كانت 55. % تم عزل وتشخيص الاحياء المجهرية الاتية: Saccharomyces cervisia Pseudomonas putida, Lactobacillus bulgaricus, Aspergillus niger,E.coli,وتم استعمال كل عزلة منها بصورة منفصلة في قطب الانود اذ كانت خميرة Saccharomyces cervisia الاكثر كفاءة في انتاج الطاقة الكهربائية من باقي العزلات. اكدت الدراسة قابلية البطارية البايولوجية في معالجة مياه الصرف الصحي وبنجاح وان الكائنات المجهرية الموجودة في مياه الصرف الصحي هي المسؤولة عن توليد الطاقة الكهربائية حيث يتم تحرير ايون موجب من عملية التخمر الحاصلة من قبل تلك الكائنات.

Listing 1 - 10 of 15 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (15)


Language

English (14)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (2)

2017 (3)

2016 (3)

2015 (2)

More...