Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERT MERCAN
Danışman: Muhittin Bilgili
Özet:
Yapılan bu çalışma tip 3 yüksek basınçlı (350 bar) hidrojen tankına ait hidrojen dolum
prosesinde sıcaklık dağılımlarını HAD analizi ile incelenmiştir. Uluslararası standartlarda
izin verilen sıcaklık değerleri dikkate alınarak analizler ele alınmaktadır. Ayrıca yapılmış
olan çalışma ile hidrojen dolum prosesinde tank başlangıç basıncı ve debinin, tankın ulaştığı
son sıcaklığa ve dolum süresine etkisi incelenmiştir. Hesaplamalarda kullanılmak üzere 5
farklı hidrojen debisi ve 4 farklı başlangıç basıncı değerinin birbiri ile kombinasyonlarından
20 farklı durum elde edilmiştir. Elde edilen her durum için izin verilen sıcaklığa uygunluğu
değerlendirilmiş olup, uygun olamayan durumlarda dolum yapılacak hidrojene ön soğutma
uygulanarak analizler tekrarlanmıştır ve sonuçlar incelenmiştir. Hidrojen giriş sıcaklık
değerleri her durum için izin verilen aralığa getirilmiştir. Bu çalışmanın ardından ön
soğutmalı ve ön soğutmasız dolum sonuçlarından tank içerisinde depolanan hidrojen kütlesi
incelenmiş, ön soğutma ile depolanan kütle arasındaki artış ilişkisi gösterilmiştir. Yapılan
bu analizlerde k-epsilon türbülans modeli kullanılmıştır. Yapılan analiz sayısının çok olması
ve analiz modelinin simetrik çözüme uygun olması nedeni ile modelleme 2-boyutlu
yapılmıştır. Model kurulumundan sonra elde edilen sonuçlar, standartlarda izin verilen
sıcaklık değerleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen veriler ışığında dolum işleminin izin
verilen sıcaklık aralığında yapılması hedeflenmektedir. Çalışmanın sonuçları, hidrojen
dolum prosesindeki sıcaklık dağılımlarının önemli bir faktör olduğunu göstermektedir.
Hidrojen tankının izin verilen sıcaklık değerlerini aşması, güvenlik risklerini artırabilir ve
tankın termal performansını olumsuz etkileyebilir. Ancak, hidrojen giriş sıcaklığının
düşürülmesiyle bu risklerin önüne geçilebilir ve tankın güvenliği sağlanabilir. Bu tez,
hidrojen dolum işlemlerinde termal yönetimin önemini vurgulayarak, hidrojen depolama
sistemlerinin güvenli ve etkin bir şekilde kullanılmasına katkıda bulunmayı hedeflemektedir