Hidrojen depolama için yüksek basınçlı kapların termal analizi
Thermal analysis of high-pressured vessels for hydrogen storage
- Tez No: 1012589
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİH COŞKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Pandemi sonrası başlayan ve tedarik süreçlerinde yaşanan sıkıntılar, küresel piyasalarda yaşanan enerji güç savaşları ile birlikte ülkeler artık alternatif enerji kaynaklarını bulmaya ya da mevcut enerji tüketimlerinde verimlilik alanındaki çalışmalarına hız vermesine sebep olmuştur. Avrupa'da ve birçok ülkede hidrojenin hem enerji kaynağı olarak kullanılması hem de proseslere dahil edilmeye yönelik ilginin artması ile bu alandaki çalışmalar hızlanmıştır. Gelecekte de bu konuda çalışmaların devam edeceği ve güncelliğini koruyacağı yapılan yatırımlarla öngörülmektedir. Avrupa'nın nitelikli tedarikçilerinden biri konumundaki Türkiye'de de sanayisinin bu alandaki yönelimleri artırmıştır. Enerji kaynaklarının işletme proseslerindeki süreçlerinin temelini depolama şartları oluşturmaktadır. Kaynakların, nakil süreçlerinden mevcut sahada depolama süreçlerine kadar basınç ve sıcaklık değerleri gözlemlenmesi gereken en temel etkenler olmuştur. Depolama şartları konusunda termal etki hidrojen için gözlemlenmesi gereken önemli bir parametre olmuştur. Depolama amaçlı kullanılan basınçlı kabın dayanımının ölçülmesi iş sağlığı güvenliği sağlama ve depolama maliyetlerinin belirlenmesinde referans oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında,hidrojen depolamada aktarım sırasında kullanılan transfer tankının belirli değer aralıklarıyla yüksek basınçlarda depolamanın ısıya bağlı etkisi sonlu elemanlar metodu ile ANSYS yazılımı üzerinden analiz edilerek araştırılmıştır. Tasarımda kullanılan kep, gövde, boru, flanş gibi parçaların malzemeleri ve özellikleri tanımlanmıştır. 3D Modelleme ile (ASME) standartlarına uygun olarak basınçlı kap tasarımı yapılmıştır. Yorulma hesaplamaları ile seçilen malzeme özelliklerine göre kontrolü sağlanmıştır. Hazırlanan model ANSYS analiz programına aktarılarak belirli basınç ve sıcaklık aralıklarına göre termal analizleri gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda bu aralıklardan elde edilen çıktıların değerlendirmesi yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The difficulties experienced in supply chains following the pandemic, coupled with the energy power struggles in global markets, have prompted countries to either seek alternative energy sources or accelerate their efforts to improve efficiency in existing energy consumption. In Europe and many other countries, interest in both using hydrogen as an energy source and incorporating it into processes has increased, accelerating work in this area. It is anticipated that efforts in this area will continue and remain relevant in the future, as indicated by ongoing investments. Turkey, positioned as one of Europe's qualified suppliers, has also seen its industry increase its focus on this sector. Storage conditions form the basis of the processes involved in the operation of energy sources. Pressure and temperature values have been the most fundamental factors to be monitored, from the transportation processes to the storage processes at the current site. Thermal effects have been an important parameter to observe for hydrogen in terms of storage conditions. Measuring the strength of pressurized containers used for storage purposes provides a reference for ensuring occupational health and safety and determining storage costs. In this thesis study, the heat-dependent effect of high-pressure storage within specific value ranges during the transfer process using a transfer tank in hydrogen storage was investigated by analyzing it using the finite element method via ANSYS software. The materials and properties of the components used in the design, such as the cap, body, pipe, and flange, were defined. A pressure vessel design compliant with (ASME) standards was created using 3D modeling. Control was ensured based on the selected material properties through fatigue calculations. The prepared model was transferred to the ANSYS analysis program, and thermal analyses were performed according to specific pressure and temperature ranges. The results obtained from these ranges were evaluated following the analysis.
Benzer Tezler
- Crystal structure prediction and ammonia dynamics in strontium ammine complex
Stronsiyum amin kompleksinin kristal yapı tahmini ve amonyak dinamiğinin analizi
MEHMET ÇANKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Type 4 700 bar hydrogen storage tank optimization study
Tip 4 700 bar hidrojen depolama tankı optimizasyon çalışması
KADİR DEMİRCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY
- Design, simulation, and optimization of high-pressure type-IV composite pressure vessels reinforced with graphene nanoplatelets for hydrogen storage using finite element analysis
Hidrojen depolama için grafen nanoplateletler ile güçlendirilmiş yüksek basınçlı tip-IV kompozit basınçlı kapların sonlu elemanlar analizi kullanılarak tasarımı, simülasyonu ve optimizasyonu
ONUR ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Modeling, simulation and analysis of type-III composite overwrapped pressure vessels for high-pressure gas storage
Yüksek basınçlı gaz depolama için tip-III kompozit sarılı basınçlı kapların modellenmesi, benzetimi ve analizi
SERKAN KANGAL
Doktora
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Development and production of graphene-reinforced high pressure composite vessels based on filament winding technology
Filament sarma teknolojisine dayalı grafen takviyeli yüksek basınçlı kompozit kapların geliştirilmesi ve üretimi
MUHAMMED ERDAL ULAŞLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU