Batarya hücresi ön ısıtmasında nanoakışkan kullanımının ısı transfer özelliklerine ve performans etkisinin nümerik incelenmesi
Numerical investigation of the effect of nanofluid usage on heat transfer characteristics and performance in battery cell preheating
- Tez No: 1015530
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BİLAL SUNGUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Samsun Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde; ısıtılan bir nanoakışkan ile 18650 tip silindirik batarya hücrelerinin soğuk ortam koşullarında (-25 °C, -15 °C, -5 °C) standart çalışma sıcaklığına (15-35 °C) hızla ulaştırılması için tasarlanan nanoakışkan temelli ısıl yönetim sisteminin performansı, ANSYS ortamında sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmada baz akışkan olarak %100 Etilen Glikol (EG), %50 EG-%50 Su ve %75 EG-%25 Su karışımları; nanopartikül olarak ise CuO ve MgO kullanılmış, termofiziksel özellikler literatürden alınmıştır. Akışkan hızının ısı transferine anlamlı bir etkisi olmadığı 0,25-0,75 m/s aralığındaki testlerle tespit edilerek temel analizler sabit 1500 Reynolds (Re) sayısında gerçekleştirilmiş, ayrıca 5000 Re ve farklı partikül oranlarında ek analizler yapılmıştır. Sistemin -25 °C başlangıç sıcaklığından 20 °C'ye ulaşma süreleri kıyaslandığında; akışkansız standart durumda 702,55 saniye olan ısınma süresi, %50 EG-%50 Su baz akışkanı ile 192,79 saniyeye gerilemiştir. En hızlı ısıtma ise bu baz akışkana hacimce %5 oranında CuO ilave edildiğinde elde edilmiş ve hedef sıcaklığa ulaşma süresi 188,55 saniyeye düşerek akışkansız duruma göre yaklaşık %73'lük bir ön ısıtma iyileşmesi sağlanmıştır. Bulgular; aktif sıvı sirkülasyonlu sistemlerde doğru baz akışkan ve nanopartikül kombinasyonunun, soğuk hava şartlarında bataryaların hızlı ve güvenli bir şekilde ısıtılmasında kritik rol oynadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the performance of a nanofluid-based thermal management system designed to rapidly heat 18650-type cylindrical battery cells from cold ambient conditions (-25 °C, -15 °C, -5 °C) to the standard operating temperature (15-35 °C) using a heated nanofluid was numerically investigated in the ANSYS environment. In the study, 100% Ethylene Glycol (EG), 50% EG-50% Water, and 75% EG-25% Water mixtures were used as the base fluid; CuO and MgO were used as nanoparticles, and their thermophysical properties were obtained from the literature. Having determined through tests in the 0.25-0.75 m/s range that fluid velocity had no significant effect on heat transfer, the main analyses were conducted at a constant Reynolds (Re) number of 1500, while additional analyses were performed at 5000 Re and varying particle volume fractions. Comparing the times required for the system to reach 20 °C from an initial temperature of -25 °C, the heating time, which was 702.55 seconds in the baseline case without fluid, decreased to 192.79 seconds with the 50% EG-50% Water base fluid. The fastest heating was achieved when 5% CuO by volume was added to this base fluid, and the time to reach the target temperature dropped to 188.55 seconds, providing a preheating improvement of approximately 73% compared to the condition without fluid. The findings indicate that the correct combination of base fluid and nanoparticles in active liquid circulation systems plays a critical role in the rapid and safe heating of batteries under cold weather conditions.
Benzer Tezler
- Balıkesir tavukçuluk işletmelerinin yapısal özellikleri üzerinde bir inceleme
Başlık çevirisi yok
MEHMET TOSUN
- An Optimum solar lighting system powered by photovoltaics
Başlık çevirisi yok
METİN BAŞLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Artistik cimnastikte kuvvet sürat ve esneklik parametrelerinin performansa etkileri
Başlık çevirisi yok
LEYLA TAVACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
SporMarmara ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. KAMİL ÖZER
- Yumurta tavuklarında farklı tip yemlemenin yumurta verimi ve kabuk kalitesine etkisi
Başlık çevirisi yok
VEYSEL AYHAN
- Değişik katkılarla yapılmış beyaz katı üzüm pekmezi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ BATU
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÜNAL YURDAGEL